地理信息系统论文篇1

在地理课程改革逐步强化发展的背景下，地理教学范式展现出了差异化和时代化的特点。我国地理教学改革深受时代教育观念和学科科学发展的影响，不停地在发生着改变。教学范式虽然种类多样，但都存在着本身的优点以及或多或少的缺陷。这对地理教师在教学实践的过程中提出了更高的要求，一线教师必须选择适合某种教学情境的教学模式，改变单一的教学模式，实现教学方式的多样化，进而达到吸引学生、充实教学过程的最终目标。

2.地理信息技术运用于地理教学改革的理论依据

（1）教育信息化理论。教育信息化的过程应髙度重视对教育系统以信息的观点进行信息分析，并在此前提下进行信息技术在教育领域的充分运用，设备上，加强计算机及其辅助工具、网络基础设施等信息处理设备的运用；技术上，依赖远程通信技术和计算机技术为主的信息技术；资源上，主要指建设数字图书馆和制作教育网站的信息资源。

（2）教学范式创新理论。高中地理新课标在“课程的基本理念”中指出：“强调注重信息技术在地理学习中的应用。充分考虑信息技术对地理教学的影响，营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境。”这为地理教学范式的创新点明了道路——地理信息技术与地理教学相结合。教育技术专家南国农教授认为：“信息技术与课程整合是把信息技术以工具的形式与学生的课程融为一体，使之成为辅助教师教学的工具、帮助学生认知的工具，是重要的教材形态和教学媒体；或者把信息技术融入课程教学的各个学习领域，既是学习的对象，又是学习的手段。”

二、地理信息系统支持下的地理教学模式设计

地理教学模式设计重点在于围绕地理信息技术教学环境进行设计，在此基础上结合不同的学习内容，选择不同的地理信息技术应用形式进行信息化教学设计，“以学定教”，科学地安排教师的教和学生的学，使教学过程最优化。第一，要考虑哪些地理信息技术可以应用在地理学习中。根据目前学者们的研究，地理信息技术在教学中的利用形式主要包括：基于地理信息技术软件平台的运用、GIS地理空间分析教学、地理数据存储与可视化、数字地图操作等。另外，还包括基于GIS数据输出的应用，如利用GIS软件输出地图数据、专题地图等。第二，要考虑如何结合信息化教学模式的特点，有效整合地理信息资源和工具。第三，要考虑在地理信息技术的支持下，如何在地理教学中具体应用新的教学模式。

地理信息系统论文篇2

摘要从结构功能上分析了地理信息系统的概念及主要研究内容，并且对当前地理信息系统研究中的几个热点研究领域，如面向对象技术、三维技术、图象处理和人工智能技术等作了简要介绍.关键词地理信息系统，计算机系统，空间数据库.以计算机为核心的信息处理系统技术是二次世界大战后科技革命的主要标志之一.在信息的诸多类型中与空间相关的信息是十分重要的一类.人类生存的地球这个三维空间中的万物无不与空间位置相关，如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)产生和发展的原动力.GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用，极大地推动了社会生产力的发展，同时，也极大地刺激了GIS技术的迅速发展，使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一［1］.国家科委将其列入九五重中之重科技攻关项目.MAPGIS，VIEWGIS，CITYSTAR，GEOSTAR等一批优秀国产GIS软件已经开始在许多领域得到广泛应用，成为国内GIS市场一支不可忽视的力量.本文将侧重从GIS技术的角度讨论GIS的定义、研究内容及研究动态.1.GIS的定义和研究内容1.1GIS的定义GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术.要给出GIS的准确定义是困难的，因为GIS涉及的面太广，站在不同的角度，给出的定义就不同.通常可以从4种不同的途径来定义GIS［2］.(1)面向功能的定义.GIS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统.(2)面向应用的定义.这种方式根据GIS应用领域的不同，将GIS分为各类应用系统，例如土地信息系统、城市信息系统、规划信息系统、空间决策支持系统等.(3)工具箱定义方式.GIS是一组用来采集、存储、查询、变换和显示空间数据的工具的集合.这种定义强调GIS提供的用于处理地理数据的工具.(4)基于数据库的定义.GIS是这样一类数据库系统，它的数据有空间次序，并且提供一个对数据进行操作的操作集合，用来回答对数据库中空间实体的查询.我们认为，虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析(见图1)；因此，可以这样定义：GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统.虽然GIS使用了地图、可视化、数据库等技术，但与CAD系统、计算机地图系统、数据库系统等均有很大的区别.CAD系统提供交互式的图形处理功能，以辅助象建筑、VLSI等人造对象的设计，其主要特点是设计者与计算机模型的交互.目前许多CAD开始支持对象的非图形性质，而GIS处理的数据大多来自现实世界，较之CAD的人造对象更为复杂，数据量更大.另外，CAD中的拓扑关系较为简单.更重要的是，GIS强调对空间数据的分析，CAD这方面的功能要弱得多.计算机地图系统侧重于数据查询、分类及自动符号化，具有辅助设计地图和产生高质量矢量形式的输出机制.它强调数据显示而不是数据分析，地理数据往往缺少拓扑关系；另外，它与数据库的联系通常是一些简单的查询.数据库系统是各种类型信息系统的核心.通用数据库侧重非图形数据的优化存储与查询，其图形查询与显示功能极为有限，其数据分析功能也很有限.然而，数据库的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等，都在GIS中广泛采用，成为GIS的核心技术.由此可见，GIS已经形成了一个独立的、具有鲜明特色的研究领域.GIS的研究内容很广泛，下面我们从输入、存储、操作和分析、输出4个方面来讨论GIS的研究内容.1.2GIS的研究内容(1)输入.地理数据如何有效地输入到GIS中是一项琐碎、费时、代价昂贵的任务，大多数的地理数据是从低质地图输入GIS.常用的方法是数字化和扫描.数字化的主要问题是低效率和高代价；扫描输入则面临另一个问题，扫描得到的栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓扑关系属性等形式.就这一领域目前的研究进展而言，全自动的智能地图识别短期内没有实现的可能；因而，交互式的地图识别是矢量化方法的一种较为现实的途径.市场上已有多种交互式矢量化软件出售.目前GIS的输入正在越来越多地借助非地图形式，遥感就是其中的一种形式.遥感数据已经成为GIS的重要数据来源.与地图数据不同的是，遥感数据输入到GIS较为容易，但如果通过对遥感图象的解释来采集和编译地理信息则是一件较为困难的事情；因此，GIS中开始大量融入图象处理技术，许多成熟的GIS产品，如MAPGIS中都具有功能齐全的图象处理子系统.地理数据采集的另一项主要进展是GPS技术.GPS可以准确、快速地定位在地球表面的任何地点，因而，除了作为原始地理信息的来源外，GPS在飞行器跟踪、紧急事件处理、环境和资源监测、管理等方面有着很大的潜力.(2)存储.GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据两大类，如何在计算机中有效存储和管理这两类数据是GIS的基本问题.在计算机高速发展的今天，尽管微机的硬盘容量已达到GB级，但计算机的存储器对灵活、高效地处理地图这类对象仍是不够的.GIS的数据存储却有其独特之处.大多数的GIS系统中采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它分成若干层，整张地图是所有层叠加的结果.在与用户的交换过程中只处理涉及到的层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求作出快速反应.地理数据存储是GIS中最低层和最基本的技术，它直接影响到其他高层功能的实现效率，从而影响整个GIS的性能.基于微机平台的MAPGIS能够快速、高效地处理多达上万幅的海量地图库，这不仅在国产GIS软件中处于领先地位，即使与国外同类产品相比仍是其中佼佼者，这与MAPGIS较好地解决了地理数据的存储问题密切相关.(3)地理数据的操作和分析.GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段.对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多可借鉴CAD和通用数据库中的成熟技术；有所不同的是GIS中图形数据与属性数据紧密结合在一起，形成对地物的描述，对其中一类数据的操作势必影响到与之相关的另一类数据，因而操作带来的数据一致性和操作效率问题是GIS数据操作的主要问题.地理数据的分析功能，即空间分析，是GIS得以广泛应用的重要原因之一.通过GIS提供的空间分析功能，用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论，这对于许多应用领域是至关重要的.GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析.矢量数据空间分析通常包括：空间数据查询和属性分析，多边形的重新分类、边界消除与合并，点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形的叠加，缓冲区分析，网络分析，面运算，目标集统计分析.栅格数据空间分析功能通常包括：记录分析、叠加分析、滤波分析、扩展领域操作、区域操作、统计分析.(4)输出.将用户查询的结果或是数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解过程的最后一道工序.输出形式通常有两种：在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出.对于一些对输出精度要求较高的应用领域，高质量的输出功能对GIS是必不可少的.这方面的技术主要包括：数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等.2地理信息系统的发展动态近年来地理信息系统技术发展迅速，其主要的原动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求.另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段，许多计算机领域的新技术，如面向对象技术、三维技术、图象处理和人工智能技术都可直接应用到地理信息系统中［3］.下面我们对当前地理信息系统研究中的几个热点研究领域作一介绍.2.1GIS中面向对象(objectoriented)技术研究面向对象方法为人们在计算机上直接描述物理世界提供了一条适合于人类思维模式的方法，面向对象的技术在GIS中的应用，即面向对象的GIS，已成为GIS的发展方向.这是因为空间信息较之传统数据库处理的一维信息更为复杂、琐碎，面向对象的方法为描述复杂的空间信息提供了一条直观、结构清晰、组织有序的方法，因而倍受重视［4］.图2展示了面向对象的GIS的一般结构.面向对象的GIS较之传统GIS有下列优点：(1)所有的地物以对象形式封装，而不是以复杂的关系形式存储，使系统组织结构良好、清晰；(2)以对象为基础，消除了分层的概念；(3)面向对象的分类结构和组装结构使GIS可以直接定义和处理复杂的地物类型；(4)根据面向对象late_binding(后编译）的思想，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强系统的开发性和可扩充性；(5)基于icon的面向对象的用户界面，便于用户操作和使用.SmallworldGIS是目前面向对象GIS中最为典型的代表.一些传统的GIS也开始部分采用面向对象的技术，如ARC/INFO7.0,Intergraph的TIGRIS,SYSTEM9,FACET系统等.面向对象的GIS也存在一些尚待进一步研究的问题：(1)大对象的操作仍受硬件条件的限制；(2)对象的独立性与颗粒度问题；(3)矢量和栅格数据统一的、支持动态拓扑结构和复合对象表示的面向对象的数据结构问题.2.2时空系统(spatio_temporalsystem)传统的地理信息系统只考虑地物的空间特性，忽略了其时间特性.在许多应用领域中，如环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用.过去GIS忽略时态主要是受器件的限制，也有技术方面的原因.近年来，对GIS中时态特性的研究变得十分活跃，即所谓“时空系统”［5］.地物除了具有三维空间中的空间性质外，如何刻画时间维的变化也十分重要.通常把GIS的时间维分成处理时间维(transactiontimedimension)和有效时间维(validtimedimension).处理时间又称数据库时间或系统时间，它指在GIS中处理发生的时间.有效时间亦称事件时间或实际时间，它指在实际应用领域事件出现的时间.根据处理时间和有效时间的划分，可以把时空系统分为4类：静态时空系统(staticSTsystem)、历史时态系统(historicalSTsystem)、回溯时态系统(rollbackSTsystem)和双时态系统(bitemporalSTsystem).(1)静态时空系统.它既不支持处理时间，也不支持有效时间，系统只保留应用领域的一种状态，比如当前状态.(2)历史时态系统.它只支持有效时间，这种系统适用于事件实际发生的历史对问题求解十分重要的应用领域.(3)回溯时态系统.它只支持处理时间，这种系统适用于信息系统的历史对问题求解十分重要的应用领域.(4)双时态系统.它同时支持处理时间和有效时间.处理时间记录了信息系统的历史，有效时间记录了事件发生的历史.时空系统主要研究时空模型，时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析.目前比较流行的作法是在现有数据模型基础上扩充，如在关系模型的元组中加入时间，在对象模型中引入时间属性.在这种扩充的基础上如何解决从表示到分析的一系列问题仍有待进一步研究.2.3地理信息建模系统(geographicinformationmodellingsystem，简称GIMS)通用GIS的空间分析功能对于大多数的应用问题是远远不够的，因为这些领域都有自己独特的专用模型，目前通用的GIS大多通过提供进行二次开发的工具和环境来解决这一问题.如ARC/INFO提供的进行二次开发的宏语言AML.二次开发工具的一个主要问题是它对于普通用户而言过于困难.而GIS成功应用于专门领域的关键在于支持建立该领域特有的空间分析模型.GIS应当支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS的分析、建模和决策.这种GIS系统又称为地理信息建模系统.GIMS是目前GIS研究的热点问题之一.目前实现通用GIS空间分析功能与各种领域专用模型的结合主要有两种途径.(1)松散耦合式.即除GIS外，借助其他软件环境实现专用模型，其与GIS之间采用数据通讯的方式联系.(2)嵌入式.即在GIS中借助GIS的通用功能来实现应用领域的专用分析模型.上述两种方式总体上对用户定义自己的专用模型的支持程度都是不够的.目前的GIS离支持实现数据集定义、模型定义、模型生成和模型检验的全过程仍有相当大的距离.GIMS的研究有几个值得注意的动向.(1)面向对象在GIS中的应用.面向对象技术用对象(实体属性和操作的封装)、对象类结构(分类和组装结构)、对象间的通讯来描述客观世界，为描述复杂的三维空间提供了一条结构化的途径.这种技术本身就为模型的定义和表示提供了有效的手段，因而在面向对象GIS基础上研究面向对象的模型定义、生成和检验，应当比在传统GIS上用传统方法要容易得多.(2)基于icon的用户建模界面.建模过程中的对象和空间分析操作均以icon形式展示给用户，用户亦可自定义icon.用户在对icon的定义、选择和操作中完成模型的定义和检验.这种方法较之AML这类宏语言要方便和直观得多.(3)GIS与其他的模型和知识库的结合.这是许多应用领域面临的一个非常实际的问题，即存在GIS之外的模型和知识库如何与GIS耦合成一个有机整体.2.4三维GIS的研究三维GIS是许多应用领域对GIS的基本要求.目前的GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但这与真三维表示和分析还有很大差距.真正的三维GIS必须支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决了三维空间操作和分析问题.主要研究的方向包括：(1)三维数据结构的研究，主要包括数据的有效存储、数据状态的表示和数据的可视化；(2)三维数据的生成和管理；(3)地理数据的三维显示，主要包括三维数据的操作，表面处理，栅格图象、全息图象显示，层次处理等.3结语地理信息系统近年发展迅速，其内涵和外延正在不断变化.最初的地理信息系统都是一些具体的应用系统，充其量只能称之为一门技术.现在已发展成一个独立的、充满活力的新兴学科，这已经为大家所公认.地球信息科学从理论上讲是解决地球信息问题，它的范围包括从卫星航空遥感或全球定位系统(GPS)接受信息，变换和校正后进入空间数据库：数据库中的地理信息可以方便地检索、查询，在此数据库和相关知识库的基础上能够定义和生成各种领域专用模型，如城市规划模型、灾害评价模型等；运用这些模型对地理数据进行有效分析，并把分析结果或是决策咨询建议以直观、清晰的形式输出.这一范围包括了计算机科学、地图学、航测、遥感等多种学科的交叉.总之，由于地理信息在人类生活和国民经济中的重要作用，地理信息系统在未来的几十年中将保持高速发展的势头，成为高科技领域的核心技术.参考文献1CoppockJT,RhindDW.ThehistoryofGIS,geographicinformationsystem.London:LongmanInc,1991.21～392MaguireDJ.AnoverviewanddefinitionofGIS,geographicinformationsystem.London:LongmanInc,1991.9～193EgenhoferMJ,HerringJR.Advancesinspatialdatabases.In:Proceedingsof4thIntSymposiumonSSD''''95.［s.l.］:SpringerInc,1995.4张家庆，张军.九十年代GIS软件系统设计的思考.测绘学报，1994,23(2):127～1345WachowiczM,HealeyRC.TowardtemporalityinGIS,innovationinGIS.London:Taylor&FrancisLtd,1994.105～115

地理信息系统论文篇3

1.1计算机硬件及网络环境

广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。

1.2软件环境

系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义；在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件（数据采集、数据处理软件、图形图像处理等）宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。

1.3技术标准体系

系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。

1.4管理体系

严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。

1.5数据库

数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括：

管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。

技术数据库：所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。

1/25万数据库：是全国1/25万数据库的分库，包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。

1/5万数据库。

1/1万数据库及基础数字地面高程模型。

1/5千数据库（重点地区）。

数字正射影像库。

大地测量成果数据库。

地名数据库。

境界数据库：包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。

其它专题数据库：如综合区情地理信息系统(9202)专题等。

3广西基础地理信息系统的建设方针

广西基础地理信息系统的建设拟本着“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的方针，综合利用地理信息系统（GIS）技术、办公信息系统（OIS）技术、计算机网络技术以及多媒体技术等技术手段，进行系统建设。同时，系统的建设要高起点并切合实际，以保证系统有较长的生命周期及良好的可扩展性。因此，该系统建设强调以下三个原则：

3.1实用性

确立以满足现代测绘管理工作为主要目标的思路。从实际出发，以解决实际应用问题为主，这样容易见效益，也使得系统自身能获得滚动发展和不断完善、扩充、更新的能力。

3.2先进性

当前，国内外地理信息系统技术应用已取得了一定的经验，因此，本系统的建设在技术方案、系统设计、运行管理等方面应具有一定的先进性，系统的开发建设应采用软件工程学所倡导的开发模式及最新的理论、技术和方法，系统的设计应采用可视化技术、数据流与控制流集成化、软件功能部件化等最新分析设计方法，同时，考虑到系统的发展完善，系统的软硬件配置将具有一定时期的先进性；另外对系统的运行管理要有较高的要求，以保证系统具有一定的先进性和较长的生命周期。3.3可扩展性

根据客观情况，广西基础地理信息系统的建设将是一个不断完善、逐步提高的长期发展过程，这样就要求系统具有较强的可扩展性。

事实上，广西基础地理信息系统的建设已经有了一定的基础：广西测绘局全局的数字化测绘生产已基本形成规模，计算机的使用已比较普遍，局属各单位基本上都建立了自己的局域网，各级领导对此已有一定的认识，1996年成立的广西基础地理信息中心已经从整体上考虑这方面的有关问题。只要领导重视，各方面共同努力，此项工作会取得较快的进展。

4须重点考虑的几个问题

广西基础地理信息系统的建设，在技术方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的建设方针，系统建设工作可顺利开展。在实施过程中，须重点考虑如下几个主要问题：

4.1经费投入问题

系统建设需要大量的经费投入。一方面，广西基础地理信息系统属于基础测绘项目，部分经费可从基础测绘经费中投入。另一方面，系统建设工作属科研项目，应投入部分科研经费。部分专题数据库建库经费可从专题经费中解决（如9202工程）。类似如地名数据库、境界数据库这样的专题建设费用可联合其它有关部门共同解决。

4.2管理问题

现代技术发展给测绘管理工作提出的挑战是不可避免的，与其被动地接受，不如主动地迎接。广西基础地理信息系统的建设，必定给测绘局乃至测绘系统的行政管理、生产、质量管理、测绘成果管理等带来重大变化。如测绘成果提供方式由现在的模拟产品方式向数字化产品方式过渡，再如数字摄影测量技术将使现在航测生产方法彻底改变，在相当长的一段时期内，模拟测绘产品与数字化测绘产品并存等等，其中有一系列问题需要研究和探讨。

4.3人才问题

技术的发展和应用离不开高素质的技术人才。测绘行业过去一段时期人才流失比较严重。新技术的发展与应用一方面可锻炼和培养人才，另一方面可吸引人才，给技术人才以用武之地。

4.4数据版权问题

地理信息系统论文篇4

1.2楼宇要素信息项针对业务部门需求，结合地理信息系统基础要素属性，在楼宇要素信息项中包含如下信息：楼宇编号、楼宇名称、所属区域名称（小区、行政村等）、详细地址、楼宇类别、占地面积、楼层数、建筑面积、行政区划等。通过楼宇类别编码对楼宇做详细分类，根据楼宇的功能进行详细分级，以便指导未来的项目规划。主要包括：政府机关、购物中心、宾馆酒店、餐饮场所、医院、住宅、公寓、别墅、写字楼、学校等。

1.3地图基础规格

1.3.1地图比例尺城区及各郊县建成区采用1：2000电子地图数据、郊县地区采用1∶10000电子地图。

1.3.2地图数据内容简述楼宇、道路、植被、水系等基础地理要素，构成基础空间数据库。各类方位地标点数据（POI数据）、今后业务扩展需要的地理编码数据，构成应用空间数据库。楼宇相关业务信息、各类电信业务信息，构成用户专题信息数据库［2］。

1.3.3空间坐标系根据现有不同电信资源系统，需采用统一电子地图坐标系，通常采用WGS－84坐标系。

1.3.4数据格式在电子地图格式中，通常采用Shape或Tab数据格式，便于进行系统加载及使用。

1.3.5电子地图数据类型地图要素分为点、线、面文件。包括空间图形数据、属性数据，数据成果为矢量数据。数据中不包含复合图层，也就是说点状图层里只有点状要素，线状图层里只有线状要素。

2技术标准

为确保用户各类GIS应用之间的数据分类、编码及数据文件命名的系统性和唯一性，从而满足以后数据应用过程中的正常高效运行，空间信息数据库建设时必须对规范化，标准化原则予以高度重视。设计阶段和后期工作所需主要遵循及参照的国家标准如下：国家技术监督局1994年8月1日开始实施GB14804－93《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类与代码》；国家技术监督局1996年1月1日开始实施GB／T15660－1995《1：5000、1：10000、1：250000、1：50000、1：100000地形图要素分类与代码》；国家其它有关地图的标准和规范［3］。

3电子地图设计

3.1电子地图内容及分层方案设计确定楼宇信息管理系统中电子地图所包含的图层。将电子地图分为重点图层、业务图层、背景图层，三大部分。其中，重点图层包括楼宇、小区、行政区划等。业务图层包括电信公司特有的管辖区域图层。背景图层包括：道路、水系、绿地等。设计内容如表1所示。

3.2空间数据库结构设计空间信息数据库是基于GIS应用的基础，建库工作是一项技术要求高、难度大的基础环节，只有良好的数据库设计才能够保障数据的合理有效性。本项工作是针对用户实际工作中的各种GIS应用需要，基于在数据建模过程中对各种电子地图数据的理解，完成对空间信息数据库的数据模型设计，确定基础空间信息数据的结构与编码方案等相关工作［4］。为空间信息数据库建设过程中各类数据的采集、加工、整合以及今后对空间信息数据库的更新与维护提供强有力的技术依据。下面针对楼宇信息管理系统中楼宇图层进行空间数据库结构的说明。其中大部分字段由于需要从不同的资料进行导入汇总整理，为便于处理，所以大部分字段类型定义为字符型。

3.2.1楼宇图层结构设计如表2所示：

3.2.2其他背景图层结构设计主要字段包括：名称、编码、备注等。

3.3空间数据库编码方案设计楼宇图层分类编码主要包括：政府机关、购物中心、宾馆酒店、餐饮场所、医院、住宅、公寓、别墅、写字楼、学校等。其他背景图层分类编码主要字段包括：名称、编码、备注等。

3.4电子地图图饰配色规范设计

3.4.1地图分级设计在基于网络的电子地图系统中，为了地图的快速加载，通常将矢量地图进行分级切片，形成图片形式的栅格地图。栅格地图可在浏览过程中快速加载并展现，提高访问速度，为用户提供良好的体验感。在楼宇信息管理系统中，我们需要针对不同的地图范围，设计地图分级标准。针对城市范围，我们可设置最大比例尺为1：2000，最小比例尺为1：25万，逐级缩小。根据用户体验效果进行最终确定［6］。

3.4.2配色方案设计地图要素与文字信息的区别，主要体现在表达形式上。通过点、线、面、注记等来表达地图信息。在制作电子地图之前，需要进行配色方案的设计。其中配色工作涉及：面状要素、线状要素、点状要素、注记等。面状要素配色，通常采用用浅蓝色表示水系河流，浅绿色表示植被绿地。面状要素通常位于底层，表示背景。并且不同要素可采用不同填充方式。线状要素通常可设置不同的宽度及线型，通过宽度的改变，实线虚线的差异，表达不同的要素。点状要素利用色相的变化表示物体的质和类的差异。电子地图除了面、线、点、符号之外，可搭配相应的注记数据。包括注记字体、大小、颜色、角度等内容。

4电子地图数据制作

4.1电子地图数据制作主流程主要包括：外业数据调绘、内业数据制作两大部分，并由质量控制流程进行质量管理。

4.2外业数据调绘

4.2.1实地调查计划在进行外业实地调绘之初，必须制定详细的调查计划，优化外业调绘线路，了解各类信息分布、走向情况，确认测量规律，以避免在实地工作中造成工时和人员及设备资源的浪费。

4.2.2调查内容楼宇的名称、地址、楼层等相关信息。

4.2.3实地调查以若干人为1个小组负责一个大区域，单人进行实地调查楼宇名称地址等信息，将各类需要调查的实际信息在图纸上体现出来，记录包括楼宇名称、楼层、地址等信息，所采集的信息必须与实际情况完全吻合，调查过程中详细记录每个目标信息的附属信息。

4.3内业数据制作

4.3.1原始数据获取包括现有城区1∶2000电子地图、郊县1∶10000电子地图。

4.3.2基础地图数据加工根据外业数据调绘结果，基于现有地图数据及遥感影像进行基础地图数据加工。对楼宇、居民区、道路、植被、水系等数据进行数据更新。将新增地图要素进行补充，对影像中已不存在的要素进行删除。

4.3.3数据整饰数据整饰工作主要是对于最终完成的数据进行后处理，如专题符号的制作、地图颜色的整饰、空间坐标系统的转换以及空间数据格式的交换等，这部分工作主要是根据用户的实际要求来进行。

4.4质量控制流程数据质量检查需要贯穿空间数据库建设过程的始末，建设中的各个阶段都要进行检查。对工程数据的检查主要分为以下几个方面：数据处理的检查：检查数据的完整性、准确性、现势性，根据相关标准和规范，对不合格的数据重新处理，直到满足要求。数据错误检查：对加工整合完成后的数据要进行全面细致的错误检查，检验结果要达到标注无错别字、图层划分归属无误、空间实体分类无误、同类要素属性一致等。数据接边的检查：对接边后数据进行仔细全面的检查，数据接边要达到无缝的效果、接边要素的连接等［7］。

地理信息系统论文篇5

——以北京香山滑雪场为例(完全版) 论文摘要：景观中存在着某些关键性的局部、位置和空间联系，它们构成某种战略性的格局--景观安全格局，对维护景观中某种过程的健康和安全有着至关重要的作用。以北京香山滑雪场的规划过程为例，本文系统地探讨了景观生态安全格局、景观视觉安全格局和景观文化安全格局的判别及其敏感地段的场地规划方法。文章同时显示，地理信息系统在场地规划中的有着广阔的应用前景。 论文关键词：景观安全格局，场地规划，GIS，香山公园 引言 对于一个象北京香山这样一个生态、文化和视知觉都很敏感的地段来说，尽可能地避免景观改变带来的冲击，维护生态、文化及感知过程的安全是非常重要的。有关部门已决定在香山植物园内兴建一个以仿真滑雪为主的、餐饮、休闲相配套的全天侯多功能综合性大型运动场，占地面积6万平米，这一决策是本工作的一个前提。从风景和环境保护的角度来讲，这样大型项目本身是不适于在上述地段内建设的，对此本文不作讨论。但至少有一点是十分明确的，即在这样一个非常敏感的地段建设大型的体育运动项目必会对香山特有的生态、文化和感知氛围造成冲击，所以，系统的景观分析和评价，以便尽可能减少其对环境的不良冲击，不但对本项目设计中具有重要意义，对类似项目的规划也必有可借鉴之处。 自I. McHarg的"依自然而设计"(Design With Nature， 1969)一书问世以来，尊重自然过程进行景观改变的设计思想已为广大景观规划师所接受，并在现代环境运动中起到了非常重要的作用。McHarg 把这种通过土地的剥层分析，层层叠加，最后确定土地利用的规划视为人类生态规划(1981)。这一规划思想最早可追溯到英国规划师Patric Geddes(Steiner 等 1987)，以后又由哈佛大学景观设计教育先驱之一Elliot发扬而成为景观规划专业之一大特色(Faludi 1987)。因子叠加的规划模式也因之而产生并在技术上不断发展。在计算机出现之前，这种叠加过程成功地用透明薄膜来完成(Steinitz,等 1976.)。60年代中期，哈佛大学教授Steinitz等开始尝试将叠加过程通过计算机来完成(Steinitz，1993)，并最终使叠加(overlay)成为地理信息系统的一种基本功能，在一般商业GIS软件中都可以完成。 尽管在技术上叠加过程可以通过计算机来完成，但将不同的生态、文化和感知过程的信息综合起来用于景观的综合评价和土地的综合利用，是非常具有挑战性的，它需要多学科的紧密配合，对各种景观过程有充分的认识并能通过相应的模型将其表达出来。这种挑战性集中反映在：土地是有限的，我们不能指望用大量的土地来维护或控制某种过程。因此，一个关键性的问题是如何用尽可能少的土地来最有效地维护某种景观过程的健康和安全。景观安全格局理论和方法在解决这一问题上已作了一些尝试(Yu 1996, 俞孔坚 1998)。该方法强调，景观中存在着一些战略性的组分和空间关系，它们构成某种关键性的格局――安全格局，对景观过程有着至关重要的影响。景观安全格局的判别有赖于对景观过程的模拟和分析、过程的安全指标的确定等。对于景观生态安全格局、景观视知觉的安全格局、和农耕过程的安全格局的判别已有过初步的探讨，可作借鉴(Yu 1995，俞孔坚 1998). 以香山滑雪场规划过程为例，本研究探讨了如何在一个极敏感地段进行项目规划的研究程序, 特别讨论了地理信息系统支持的景观安全格局设计途径。全部GIS分析都用ARC/INFO(WindowsNT版)来完成。 1．研究目的与方法 1.2 研究目的 北京香山滑雪场位于北京植物园西区待开发预留地，毗邻卧佛寺，其建设涉及局部景观改变，如果不对场地进行认真的规划与设计，必然会对周围景观的生态过程、视知觉过程和文化氛围带来不良的冲击。同时，不良景观改变还有可能对投资者造成不必要的浪费。所以，如何合理利用场地，维护景观的生态、感知及文化过程的安全，关系到该敏感地段的景观保护，也与投资者的

地理信息系统论文篇6

摘要:随着计算机技术的发展和信息化水平不断提高，电力GIS作为一种先进的业务管理系统的应用范围将会在供电企业乃至电力系统的各个生产环节得到广泛的推广和应用，并逐步实现将准确、及时的生产信息同企业管理信息系统进行科学对接，从而使企业管理信息系统更为科学、准确地为企业管理服务，从而推动和提高企业整体的科学管理决策水平，逐步实现“信息化带动工业化，工业化促进信息化”的发展目标。 关键词:电力GIS 平台 业务流程重组 以信息化带动工业化，是关系我国现代化建设全局，实现社会生产力跨越式发展的战略举措。对于供电企业来说，拥有巨量的资产、设备、人员和用户，内部业务种类多，部门协作要求高，信息量大且交换频繁，企业运行的高效能倚赖于信息的全面、准确、及时和一致。因此，必须加快供电企业信息化的建设进程，实现电网运行和管理的自动化、现代化。电网地理信息系统能够对整个电力系统的设备在可视化环境下进行管理，做到科学规划、规范设计，提高电网运行的安全性，提高经济效益，实现对供电企业生产的全面管理。 一、电力GIS概述 地理信息系统(Geographic Information System， GIS)是一种决策支持系统，拥有信息系统的各种特点。它与其他信息系统的主要区别，在于其存储的信息是经过地理编码的。地理位置及与该位置有关的地物特征属性信息成为信息检索的重要部分。GIS可看作一种技术、一种工具。当这种技术或工具被用于具体领域、服务于具体对象时，便采用了更为确切的名字，如电力地理信息系统、城市地理信息系统等。这些应用系统可看成是GIS技术的具体应用加人了各自专门的技术或特殊的方法。本文着重探讨电力地理信息系统，即电力GIS。先讨论引人电力GIS的必要性、目的及建设目标。 (一)必要性 供电生产活动的产品“电能”的连续、动态特性，决定了各部门间传递各种生产信息不允许出现任何差错。各生产部门之间必须建立起严密、快捷的信息沟通、共享机制，将各个部门自身涉及的供电生产数据、资料及时传达到所有需要这些数据来开展工作的部门与岗位。由于传统管理方式存在着生产信息的全面性、统一性、共享性、利用性、及时性、正确性差等问题，因而需要建立一个理盖供电企业生产业务环节、贯穿整个生产流程的电网GIS，也可称为电网生产信刁百综合管理系统，具备在地理图形信息辅助下的智能化电网图形管理以及电网图形信息藕合的设施管理功能，对供电企业不同生产部门的不同工作人员，提供处理信息的协同作业工具。 (二)目的 电力地理信息系统开发的主要目的是提高电网的现代化管理水平，为提高供电可靠率服务，为用电、输电、变电、配电、规划、设计、调度通讯等各部门服务，增强供电企业在市场中的竞争能力。通过电网地理信息系统的管理，使整个供电企业生产管理的各个环节均处于可控状态。 (三)建设目标 1.通过引人空间信息技术，一体化管理供电生产管理所需要描述的设备属性信息、设备空间位置信息及电网拓扑关系信息，从技术手段上解决传统的分块系统、区域局限带来的数据源多、数据统一性与共享性差的问题。 2.通过与调度自动化SCADA系统、雷电定位系统、电能量计费系统、MIS系统的无缝衔接，并且融人电网规划、污区分布、用电营销等专业化信息管理，实现静态信息和动态专业信息的集成，完成电力生产信息的集约化管理。 3.为电力有关部门提供有力的高级辅助决策工具。提高电网可靠性、电力行业管理水平和工作效率，以及提高在事故情况下的快速反应能力和树立企业形象，为电力企业带来巨大的经济效益和社会效益。 总之，电网地理信息系统能为供电部门的电网规划、负荷预测、报装方案、运行方式等多项电网

地理信息系统论文篇7

关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型.

现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.

1多媒体数据的有效管理

通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.

1.1GIS数据库中多媒体数据的管理

1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.

有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据.

要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.

关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.

关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即01(目标从无到有)；10(目标从有到无)；1N(目标从一个变成多个)；N1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.

1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些G

IS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.

目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据.杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮.

对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.

1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成

多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据.

1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.

为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感.比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.

1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等.

为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.

2GIS应用系统中多媒体功能的实现

在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1空间数据库中多媒体数据的播放

由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.

下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti+1状态无的信息，显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i＜j时，转(3)；否则结束.

字4

如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计.首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息.

性数据库中多媒体数据的应用

一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.

3多媒体技术在GIS中的应用前景

(1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进.

参考文献

1张祖勋.时态GIS数据结构的研讨.测绘通报，1996,(1):19～21

地理信息系统论文篇8

以实际地理位置为背景的电力设备分布图，不仅能在设备管理上为用户增加设备空间位置的信息，而且通过实时信息能准确地反映配电网的实时工作状况。因此，GIS已成为配电网自动化不可缺少的组成部分。

一、数据组织

地理空间数据是指以空间位置为参考的数据，地图是空间数据的一种表达方式，空间位置通常是用空间实体与某中参数坐标系统的关系来表达。

各种地理空间实体，如居民区、街道、市政管线、电话亭、电力线路等，在计算机中的表达一般抽象为点、线、面这3种最基本的实体，任何空间实体都可以用点、线、面，再加上说明和记号来表示。

这种空间数据的组织能满足配电网自动化的要求，根据实际地理位置布置设备、线路，展示配电网的实际分布，采用层的概念组织图形和管理基础数据，自由分层，层次之间又可以灵活的自由组合。

与空间图形数据对应的还有属性数据，既对图形相关要素的描述信息，如配电线路的长度、电缆型号、线路编号、额定电流、配变型号、编号、名称、安装位置、投运时间、检修情况和实验报告等。

这些属性数据的用途为结合图形进行档案资料的查询提供具体信息。对已经在管理信息系统（MIS）中录入和使用的部分属性数据，可通过共享途径直接获取，末录入的则必须在GIS中进行录入和编辑。

属性数据可存于任何关系型数据库中，如：SQLSERVER，SYBASE，ORACLE等传统的关系型数据库不能管理具有地理属性的空间数据，所以大多以文件形式存储。从数据的多用户、访问安全性以及数据操作的高效性来讲，这种储存形式力不从心。各大GIS公司相继推出这类产品。如：ESRI公司的SDE（空间数据库引擎），通过SDE把地理空间数据加到商业关系型数据库：MAPINFO公司的SPATIALWARE上，可以将地理数据存储到RDBMS中，ORACLE81SPATIAL使得ORACLE81数据库具有空间数据的管理能力。

二、配电网GIS的建立

目前开发配电网GIS有两种趋势，一种是把GIS作为整个配电网自动化的基础平台，另一种是把GIS作为其中的组成部分，与SCADA等其他系统共同完成整个配电网自动化的功能。笔者认为第二种方案比较可行。原因是目前大部分地区SCADA系统的功能已经完成，并且投入运行，作为新增加的GIS只要通过数据库的关联，就能实现信息的共享，而且又能保证各个子系统的独立性，使整个系统的可维护性增强。同时减少了开发GIS子系统的工作量，免去了资金的重复投入。

三、配电网自动化中GIS实现的功能及其特点

GIS在配电网自动化中的应用可以分为离线和在线两个方面。

3.1离线应用方面主要包括：

A．图形的操作：在以地理图为背景的配电网分布图上，可以分层显示变电站、线路、变压器、开关到电杆以及到用户的地理位置。由于这些图形均为矢量图，可完成无级放大、缩小和漫游，并且地理的比例尺及视野可以任意设定。

B：空间数据测量：测量两点、多点之间的距离和任意定义区域的面积。通过鼠标定位，既可得出该点的坐标，可完成配电线长度的测量，也可以统计供电区域的面积。

C：设备档案管理：管理所有的配电系统设备档案和用户档案，根据要求进行各种查询统计。主要根据属性数据与空间数据关系，进行双项查询。条件查询（从数据库查询图形，按设备的属性数据库查找设备地理位置，对典型设备可以进行查询、显示、列表、统计）和空间查询（从图形查询属性数据，在图形上对任意设备进行定点查询和多边形小区查询，并且显示、列表和统计）

D：设备检修管理：根据检修管理指标，自动地进行校核，自动列出各项指标的完成情况，提醒工作人员安排设备检修工作，并提出设备检修计划。

E：用户报装辅助决策：通过直接在地图上部设报装用户位置，系统根据报装容量，电流强度等自动的搜索设定范围内（范围值可以在界面上灵活设置）满足要求的变压器，选择不同的变压器系统自动在图上画出最佳的架设路径，并给出具体的长度。

F：开操作票：把开操作票的任务放在GIS界面上完成，直观、简单地在地图上用鼠标电击选取操作对象，就能把操作对象的名称及其当前状态填入相应的操作票表单中，再在标准动作库及术语库中选择操作目标结果，就能方便、准确地开操作票。

G：模拟操作：可以做计划内停电检修前的预演。分为拉开关、停线段、停馈线等不同方式，根据不同的操作自动搜寻停电范围，预演操作结果，确认后打印停电通知单。

3.2在线应用

在线方面应用主要包括：

A：反映配电网的运行状况：读取SCADA系统实时状态量，通过网络拓扑着色，反映配电网实时运行状况。对于模拟量，通过动态图层进行数据的动态更新，确保数据的实时性。对于事故，推出报警画面（含地理信息），显示故障停电的线路及停电区域，做出事故记录。

B：在线操作：在地理接线图上可直接对开关进行遥控，对设备进行各种挂牌和解牌操作。

C：负荷管理：根据地图上负荷控制点的位置，结合独立运行的负荷监控实时系统，以用户的负荷控制终端的基本数据为数据，实现各种查询和分析功能，用图表方式显示结果。根据负荷点的地理分布及其各种实测数据，进行区域负荷密度分析，制定负荷专题图，通过不同时期的对比，辅助电网规划。

D：停电管理：他是配网自动化中管理系统的重要组成部分，利用打来的故障投诉电话弥补配电自动化信息采集的不足，根据用户停电投诉电话中故障地点的数量和位置，进行故障定位，确定隔离程序；并且分析故障停电的范围，排除可能的故障点顺序。根据维修队伍的当前位置，给出到达故障地点的最佳调度路径，可以迅速、准确地找到并隔离故障点，恢复供电。

E：与用户抄表与自动记费系统接口：远方抄表与自动记费系统向GIS传送用户地址、用户的名称以及用电负荷等信息，GIS可以显示抄表区域和区域的负荷情况，使数据更加直观。

四、系统的开发

应根据GIS在配网自动化中的应用功能进行模块划分，由于GIS数据量大，维护工作比一般管理系统复杂，需要一定的专业知识，另一面，根据供电企业部门的职能划分，对GIS也提出了不同的要求。因此对建立整个配网GIS来说，根据功能大致可分为3个自系统。

A：系统编辑，系统自维护，主要完成配电网图形的编辑和数据库的维护。

B：实时运行子系统，能够对配电设备进行各种操作，并实时反映操作结果。

C：浏览，查询子系统，查看当前电网状况，完成各种查询、统计和分析。

随着平台及应用技术的不断发展，GIS的应用越来越来深入，广泛。

地理信息系统论文篇9

钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设（图1、图2、图3、表1），下面分别表述原著与解解的内容。

附图

图1钱学森论人类的知识体系

Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen

钱学森将当今人类对科学知识的体系，分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读，可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象；而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象；建筑科学界于客体与主体科学之间；军事科学实际上是指谋略科学（包括经济、政治、军事等），是在掌握所有科学基础上的智慧较量；美学是纵贯于各个学科的；数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统（图2）。

附图

图2科学分类的网络体系

Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification

在五个开放的、复杂巨系统中（图3），地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列，其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。

钱学森提出的社会主义总体设计部（表1）中，除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外，特别提出地理建设，笔者将其修改为地理系统工程，并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。

表1社会主义建设的系统结构（略有修改）

TablelThesystemstructureofsocialismconstruction

附图

2地理信息科学

20世纪70年代以来，随着航天技术的迅猛发展，来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加；随着计算机技术的迅猛发展，处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生，使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展，带动了整个地理科学的建立与发展。

附图

图3五个开放的复杂巨系统

Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem

地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统，包括航天信息网络系统（外层空间卫星之间的信息网络）、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分，是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5]，2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展，当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设，实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。

随着遥感信息的大量获取，数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类，使用的数学工具主要是数理统计的方法，把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量；物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因，因此采用反演的方法，使用辐射传输方程为主的数学工具，事实上不承认地理现象的不确定性；大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息，快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统，其信息量远不可与遥感信息量比较，地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息，与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合，也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合；确定性与不确定性（包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性）辩证统一；图像与方程（一个像元或一个图斑、一个方程）耦合；抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。

地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的，因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统，是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大，也不可能进行模型计算，外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时，信息又是冗余的，因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难，最为典型的是数据挖掘，数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算，由此地理信息编码模型应运而生[10,11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(Overlay)为主；而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(Extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带，也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。

总之，天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统，研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范围，而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学，但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量，因此本刊更名时，将地理信息科学与地理科学相提并论，突出了地理信息科学的重要性。

3地理系统工程

地理系统工程当前尚未被广泛认识，已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时，必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立，可以进行定量预报和回溯，因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面，这8个方面是互动的。中国的人口问题、西部开发问题、21世纪水资源问题、能源问题、洪旱灾害问题、环境问题、生态农业问题、城镇体系问题、基建布局问题、产业结构动态调整问题以及相互之间的协调发展问题，无不属于地理系统工程。

地理现象是复杂现象，地理系统是开放的复杂巨系统。当研究西部开发时，如果国家各个部门各行其是，石油开发只考虑石油开采与输送管道；交通只考虑公路建设；铁路只考虑铁路建设；水利只考虑南水北调问题；城镇建设只考虑城市规划等，那么整体的西部地区有可能产生许多事倍功半的现象，例如修了公路没有物资运输；城市居民结构不尽合理；劳动力与产业结构不配套等。钱学森的社会主义总体设计部就是要把地理系统工程与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设系统地结合起来，地理系统工程仅是其中的一个子系统。而人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业是地理系统工程中的子系统。人口中的数量、素质、结构、分布是人口系统中的要素；资源中的矿产资源、水资源、生物资源、土资源、大气资源等又是资源系统中的子系统；大气环境、水环境、土环境、生物环境、地质环境是环境系统的子系统；交通、铁路、航运、航空、供排水、供电、供气、供暖、电讯、电视、计算机网络是基础建设系统的子系统等。系统嵌套系统，分层次子系统与交叉子系统，构成完整的、开放的、复杂的巨系统。

研究开放复杂巨系统的方法，首先是将系统分解为多层次的子系统，明确其中的交叉子系统；其次是从定性到定量地确定子系统中各个要素与指标体系；第三是根据指标（相似准则）建立模型进行预测预报；最后是检验该巨系统的效益与效率。当前大多数是分别研究人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等子系统，在一个地区全面研究区域地理系统工程的有效实例不多，区域经济地理的研究还远远够不上地理系统工程。笔者曾在2000年底提出中国水资源、水灾害、水环境、生产用水、生活用水统一解决的洪水充分利用，全国水系网络化与渤海淡化的地理系统工程，中国科技报曾进行报道，之后笔者在“21世纪黄河系统工程方略”一文中进行阐述，首先所能进行的研究是虚拟地理系统工程。全国水系网络化与渤海淡化是21世纪的世纪工程，尚需有识之士共识，广泛地深入研究，进一步的论证。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究复杂的地理系统工程就是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，地理系统工程的实践指日可待。

4理论地理科学

地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段；另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8]，为理论地理科学奠定了坚实的基础。

理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论；其次是地理类比的广义相似理论[13]；第三是一般地理复杂模型理论与地理数学；第四是地理数学在部门地理—部门子地理系统工程与区域地理—区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究，那么就失去了理论意义。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究理论地理科学也是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，理论地理科学的建立指日可待。

5地理科学在可持续发展信息社会中的作用

地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”，然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的，按照发达国家的水平，一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现，人类一方面需要依靠科学技术开发资源，如太阳能的利用，靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射，靠纳米技术直接转化太阳能为电能；另一方面是靠信息技术节省资源、能源，如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一，靠航天技术获取外层空间信息源，靠计算机技术建立信息网络。由此可见，地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用[14]。随着地理信息科学的发展，地理系统工程与理论地理科学的发展，将为国民经济的主战场做出重要的贡献。

由上分析，可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识，地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分，因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的，是既有继承性又有发展性的；是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁，切不要轻视技术，高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。

【参考文献】

[1]钱学森，等.论地理科学[M].杭州：浙江教育出版社，1994.1-325.

[2]钱学森.发展地理科学的建议[J].大自然探索，1987,6(19):36-46

[3]钱学森.就“地理科学”答《地理知识》记者问[J].地理知识，1990,(1):90-93.

[4]马蔼乃.论地理科学的发展[J].北京大学学报（自然科学版），1996,32(1):120-129.

[5]马蔼乃.航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用[J].北京大学学报（自然科学版），1998,34(4):533-541.

[6]马蔼乃，等.论地理信息科学的发展[J].地理学与国土研究，2002,18(1):1-8.

[7]马蔼乃.遥感信息模型[M].北京：北京大学出版社，1997.1-165.

[8]马蔼乃.遥感信息模型与地理数学[J].北京大学学报（自然科学版），2001,37(4):521-529.

[9]马蔼乃.遥感地理信息模型[J].地理学报，1996,51(3):266-271.

[10]马蔼乃.地理信息编码模型[A].地理科学与地理信息科学论[C].武汉，武汉出版社，2000.283-302.

[11]马蔼乃.地理知识的形式化[A].地理科学与地理信息科学论[C].武汉，武汉出版社，2000.261-274.

地理信息系统论文篇10

钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设（图1、图2、图3、表1），下面分别表述原著与解解的内容。

附图

图1　钱学森论人类的知识体系

fig.1 the statement of human knowledge system by qian xuesen

钱学森将当今人类对科学知识的体系，分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读，可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象；而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象；建筑科学界于客体与主体科学之间；军事科学实际上是指谋略科学（包括经济、政治、军事等），是在掌握所有科学基础上的智慧较量；美学是纵贯于各个学科的；数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统（图2）。

附图

图2　科学分类的网络体系

fig.2 the network system of science classification

在五个开放的、复杂巨系统中（图3），地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列，其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。

钱学森提出的社会主义总体设计部（表1）中，除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外，特别提出地理建设，笔者将其修改为地理系统工程，并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。

表1　社会主义建设的系统结构（略有修改）

tablel the system structure of socialism construction

附图

2　地理信息科学

20世纪70年代以来，随着航天技术的迅猛发展，来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加；随着计算机技术的迅猛发展，处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生，使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展，带动了整个地理科学的建立与发展。

附图

图3　五个开放的复杂巨系统

fig.3 five open complex giant system

地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统，包括航天信息网络系统（外层空间卫星之间的信息网络）、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分，是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5]，2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展，当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设，实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。

随着遥感信息的大量获取，数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类，使用的数学工具主要是数理统计的方法，把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量；物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因，因此采用反演的方法，使用辐射传输方程为主的数学工具，事实上不承认地理现象的不确定性；大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息，快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统，其信息量远不可与遥感信息量比较，地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息，与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合，也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合；确定性与不确定性（包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性）辩证统一；图像与方程（一个像元或一个图斑、一个方程）耦合；抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。

地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的，因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统，是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大，也不可能进行模型计算，外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时，信息又是冗余的，因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难，最为典型的是数据挖掘，数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算，由此地理信息编码模型应运而生[10,11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(overlay)为主；而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带，也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。

总之，天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统，研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3s(remote sensing,global positioning system,geographical information system)的范围，而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学，但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量，因此本刊更名时，将地理信息科学与地理科学相提并论，突出了地理信息科学的重要性。

3　地理系统工程

地理系统工程当前尚未被广泛认识，已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时，必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立，可以进行定量预报和回溯，因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面，这8个方面是互动的。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究复杂的地理系统工程就是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，地理系统工程的实践指日可待。

4　理论地理科学

地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段；另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8]，为理论地理科学奠定了坚实的基础。

理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论；其次是地理类比的广义相似理论[13]；第三是一般地理复杂模型理论与地理数学；第四是地理数学在部门地理—部门子地理系统工程与区域地理—区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究，那么就失去了理论意义。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究理论地理科学也是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，理论地理科学的建立指日可待。

5　地理科学在可持续发展信息社会中的作用

地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”，然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的，按照发达国家的水平，一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现，人类一方面需要依靠科学技术开发资源，如太阳能的利用，靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射，靠纳米技术直接转化太阳能为电能；另一方面是靠信息技术节省资源、能源，如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一，靠航天技术获取外层空间信息源，靠计算机技术建立信息网络。由此可见，地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用[14]。随着地理信息科学的发展，地理系统工程与理论地理科学的发展，将为国民经济的主战场做出重要的贡献。

由上分析，可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识，地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分，因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的，是既有继承性又有发展性的；是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁，切不要轻视技术，高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。

【参考文献】

[1]　钱学森，等.论地理科学[m].杭州：浙江教育出版社，1994.1-325.

[2]　钱学森.发展地理科学的建议[j].大自然探索，1987,6(19):36-46

[3]　钱学森.就“地理科学”答《地理知识》记者问[j].地理知识，1990,(1):90-93.

[4]　马蔼乃.论地理科学的发展[j].北京大学学报（自然科学版），1996,32(1):120-129.

[5]　马蔼乃.航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用[j].北京大学学报（自然科学版），1998,34(4):533-541.

[6]　马蔼乃，等.论地理信息科学的发展[j].地理学与国土研究，2002,18(1):1-8.

[7]　马蔼乃.遥感信息模型[m].北京：北京大学出版社，1997.1-165.

[8]　马蔼乃.遥感信息模型与地理数学[j].北京大学学报（自然科学版），2001,37(4):521-529.

[9]　马蔼乃.遥感地理信息模型[j].地理学报，1996,51(3):266-271.

[10]　马蔼乃.地理信息编码模型[a].地理科学与地理信息科学论[c].武汉，武汉出版社，2000.283-302.

[11]　马蔼乃.地理知识的形式化[a].地理科学与地理信息科学论[c].武汉，武汉出版社，2000.261-274.

地理信息系统论文篇11

图书馆是搜集、整理、存储、开发传递与利用文献信息资源,为经济建设和科学研究提供服务的机构，也可以理解为是一个从事信息工作的机构，长期以来都存在信息流通不畅的问题。从图书馆内部环境来看，各个工作环节、各科室之间相对独立，缺乏应有的沟通和交流。从图书馆的外部环境来看，无论是横向交流还是纵向联系都存在信息交换不畅的问题。

（二）信息采集不规范

在文献信息采集过程中，存在信息不准确和不适用的问题。主要有两个方面的原因，一方面在很大程度上取决于信息源的全面性和可靠性，另一方面是管理过程中没有重视信息的优化，导致出现“信息污染”和“信息公害”。可见，想要保证信息源都是对客观实际的真实反映,且具有较高的使用价值,就必须注意信息采集这一关键环节，使信息达到条理化、系统化。

二、应对策略及管理思路

（一）优化图书馆的内部管理

同其他形式的信息管理系统相类似的一点就是，图书馆这样一个繁杂的管理系统同样能够简化成由领导与职工组成。在开展图书馆活动的时候，领导与职工间必然存在很多的联系，而通过对他们之间的关联信息进行有效地提取和分析，就能够充分地展现出图书馆管理系统所处的状态。所以，在开展馆内工作的时候，相关的管理人员一定要充分了解上级系统所发出的信息，比如方针政策任务指标等等。因为只有全方位地了解这部分信息，管理者才可以制订更合理科学的管理方式、管理目标。借助于信息论的相关知识，不仅能够清楚地揭晓管理过程中的信息联系及信息特征，同时也能够为目标管理的实现提供科学的依据。通过上述分析我们发现，图书馆的内部管理模式实际上就是接收、变换和传递信息的一个过程，其中信息的分析鉴别和处理工作，必须通过图书馆访问系统将收集到的各种信息分门别类进行整理,通过分析和综合、推理和判断的思维方法对多种信息进行加工,从中找出最有利于图书馆管理的信息。

（二）优化图书馆的访问系统

将图书馆访问系统看成是一个信息系统。其在运行的过程中，不仅会收到来自于外部的文献信息，同时也能够收到源自于领导的管理信息以及邻近系统所发送的反馈信息，而这些信息不间断地流经访问系统，访问系统才得以不断运行。而访问系统在运行的过程中也会依据信息传递的相关流程来对信息进行接收并处理。

1.访问系统要对文献信息进行接收与处理。

访问系统每天都会收到大量的文献信息，而在这些信息未实现加工以前，它们通常都是杂乱无章的。在这种情况下，访问人员就应该在管理指令的引导之下，按照访问计划、具体需求以及文献价值，与图书馆内外部的反馈意见进行有机结合，从而对文献进行取舍，并确立其订量，与此同时，还要及时地建档以备今后的检查。

2.访问系统还应该对邻近系统所发送的反馈

信息进行接收与处理。进入图书馆的文献，在经过验收登记以后就会分别传给流通阅览系统以及分编系统。对于分编系统和流通阅览系统而言这部分信息是输入信息，而分编系统和流通阅览系统通过对这部分输入信息展开分析以及鉴别之后就会将相应的结果反馈给访问系统，从而形成了访问系统的反馈信息。访问系统在接收到分编系统和流通阅览系统所发送的反馈信息以后，就会根据这一反馈信息来对访问计划进行适当地调整，使不同层次的读者需求得到有效地满足。

（三）优化图书馆的资源管理

1.对自有资源的优化

连续出版物中不仅蕴含了大量的情报，而且其内容时新、论题丰富、范围广泛，同时连续出版物上所刊登的论文通常都能够有效地反映出国内、国外在该领域的新发展以及新动态，具体包括：新的理论、新的方法、新的数据以及新的实验结果等。所以作为图书馆管理者，应该根据现代的信息论设计好自己的主页，在自己的主页中依据资源类型进行排列，例如专业分类信息资源、网上综合信息资源、馆藏数字化资源等。各学科的管理员负责建立专题文献数据库、网络学科专业指引库，突显出本校馆藏的独有特色，实现学校信息化。信息论在对图书资源管理中的另一种运用就是可以通过信息系统的反馈，了解用户的知识结构、行为方式、信息需求、心理倾向等，明确用户的信息需求，对用户的行为方式表示理解，充分利用网络信息平台，让用户检索到相关信息，使各类信息得以广泛应用，从而不断提高对图书馆资源的管理水平。

2.对外界资源的优化

首先，信息论有助于展开图书馆之间的图书互借服务。信息论的运用对高校图书馆在存储、标引、流通期刊、采编等方面有积极影响。网络联机服务能够避免图书馆中的文献资源丢失或遗漏，防止文献资源重复储存，图书馆之间可共享文字资料。其次，信息论有助于构建图书馆信息传递服务体系，提供馆间互借服务。构建完善成熟的图书馆信息传递服务体系，允许多个图书馆之间互相借阅文献资料，具体情况如下：一是以省、市区图书馆系统为中心，构建图书馆信息传递服务体系，图书馆之间可以互借文献资料；二是购买硬件设备，依据相关要求进行安装，建立信息传递服务体系，对图书馆之间的文献资源互借服务进行合理规划；三是对各图书馆的数字资源、书目数据进行统一规划，制作联合的书目目录，将其和图书馆文献资料传递服务体系结合起来，方便广大读者和图书管理员查询相关信息。最后，信息论有助于构建图书馆服务体系，实现数字化参考与咨询。在信息论的支撑下，采用网络信息传输方式，通过在线交谈、电子邮件、MSN等工具给广大读者提供数字化的文献信息，进一步完善数字化服务系统，就某种意义上来说，该模式不受时间和空间限制，给广大读者提供全天候的服务，便于广大读者和图书管理员进行交流。

地理信息系统论文篇12

中图分类号：E0-055 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2012）36-0085-02

同志关于“基于信息系统的体系作战能力是信息化条件下战斗力的基本形态，要把信息化建设的着眼点放在提高基于信息系统的体系作战能力上”的重要论述是我军首创的基本概念和基本理论，是我军打赢信息化战争的战略举措和崭新思路。军事文化力作为最重要的军事软实力，在基于信息体系作战发展过程中发挥起越来越重要的作用，要取得信息化战争的胜利，既需要硬杀伤力，更需要软实力。这就要求我们必须利用军事文化的吸引力和感染力来提升官兵的世界眼光以及战略创新思维和科学人文精神，不断激发官兵的内在动力，培育不畏强敌、敢于胜利的战斗精神，提升部队的战斗力。因此，加强基于信息系统体系作战背景下先进军事文化战斗力研究，是新世纪、新阶段我们所必须要面对的崭新课题，也是必须回答的一个重大现实问题。

一、基于信息系统体系作战背景下军事文化战斗力的重要作用

军事文化战斗力是改善战斗力诸要素质量及其组合方式的一种精神文化力量，全方位渗透于军队各领域之中，在战斗力生成中发挥着基础性和关键性的作用。在信息化战争迅猛发展的今天，军事文化战斗力在战斗力建设中的地位和作用日益突出，它能够实现对军队内部各要素结构进行优化，而由此形成凝聚力、整合力、瓦解力、鼓舞力和创新力，最大限度地提高军队在基于信息系统的体系作战条件下的整体作战能力。

凝聚力是战斗力生成的基础，是军事文化战斗力将军队内部诸要素凝聚在一起而形成的向心力。在信息化战争中，越来越多的心理干预、舆论宣传等方式手段极大的影响着参战官兵的政治信念和意志品质，同时变幻莫测的国际局势也极易传导到战场环境中，动摇着军队在执行政治任务的坚定性。凝聚力能够使官兵围绕着共同目标形成统一、集中的意志，因此可以对官兵的理想信念、意志品质、革命气节、战斗精神等方面进行强有力的教育，利用多种手段与途径满足官兵的精神追求，塑造官兵的革命气节，提升官兵的使命意识，从而形成强大的凝聚力，为不折不扣地执行领导层的命令、决策，忠实地履行职责，有效地完成作战任务，最终为军队产生强大的战斗力发挥最大效能。

整合力是战斗力生成的基本途径，是军事文化力将战斗力中的诸要素以最佳方式组合形成，并最大限度地发挥军事系统整体作战能力的组织性力量。在信息化战争中，要想使战斗力生成的整体性特征不断增强就必须将各种作战空间、作战平台、作战力量、作战要素等在信息网络系统的支持下进行整合，从而组成一个完整的作战体系。从信息化战争提出的新要求为出发点，运用由编制体制、军事理论等要素形成的整合力，将各种作战要素、作战单元、作战力量综合集成为一个运行相对协调、结构相对优化的作战体系，最大限度地发挥整个军事体系的作战效能，从而最终实现在信息化条件下人与自身、人与武器以及武器系统之间的最佳结合。

瓦解力是使其丧失抵抗意志所形成的“软杀伤”力量，是军事文化战斗力直接作用于敌方军人的思想和心理上的力量。随着信息技术的发展，现代战争不仅局限在陆、海、空、天、电、网络等物质性空间展开，而是不断向人们的心理、精神空间延伸，最终导致信息化战争同时在物质性空间和精神空间展开搏杀。要赢得战争的胜利，不仅要牢牢占据物质性空间的控制权，更要夺取精神空间的控制权，在强大的军事优势作为后盾的情况下，通过“三战”等攻心活动所形成的瓦解力，击垮敌方的心理防线，摧毁敌方的对抗意志，使敌人消极抵抗最终放弃抵抗，从反方向提高了己方的战斗力。

鼓舞力是战斗力生成的精神力量来源，也是军事文化战斗力激励官兵所产生的战斗精神。在信息化战场上，战场环境复杂多变、激烈残酷。武器装备的打击精确度高、杀伤力强，作战行动密度大、节奏快，加之心理战、舆论战等新型作战样式的广泛应用，使得官兵承受着巨大的心理压力，随时面临生死的考验，而这些极大地削弱了官兵的作战热情和战斗意志。必须通过理想信念教育和荣誉感激励官兵的战斗精神，使其产生出顽强的意志、战斗的激情、求胜的决心、征服的欲望、乐观的情绪和英勇的行为，以高昂的士气投入训练、工作、学习和战斗之中，为军队始终保持强大的战斗力提供强有力的心理支撑。

创新力为战斗力生成和发展提供原动力，是军事文化战斗力对战斗力诸要素及其组合方式进行变革的开拓性力量。当前，信息化战争正在如火如荼发展的发展之中，新的知识、技术、装备和技能等不断地涌现出来，它们深刻地改变了原有的机械化战斗力生成模式。针对信息化战争的新要求不断激发自身的创新力，提高官兵的科技素质，积极开发信息化武器装备，探索人与武器有效结合的新编制体制，创立新军事理论，发明新战法，能够使军队的思维方式、素质能力、运行方式以及作战技术手段、作战方式都能与信息化战争的要求相适应．从而形成信息化战斗力生成模式并推动战斗力在“质”上不断取得突破。

二、基于信息系统体系作战背景条件下的军事文化战斗力的构成

信息系统体系作战背景条件下军事文化战斗力主要是由：以党的创新理论为核心的先进军事文化指导理论；以培育战斗精神为核心的基层文化工作相关理论；心理战、舆论战、法律战的理论知识三个方面组成。

首先，创新发展先进军事文化指导理论必须以发展基于信息系统的体系作战理论为先导。先进军事指导理论是先进军事文化的重要组成部分，世界新军事变革的发展实践已经表明，在战斗力生成中信息能力已经成为主要因素，基于信息系统的体系作战能力实质上就是战斗力的集中体现。创新发展的核心就在于发展、完善基于信息系统的体系作战的先进军事指导理论，顺应信息化战争的时代要求。因此，先进军事文化指导理论必须要突出具有中国特色，充分发挥先进军事文化指导理论对于提高基于信息系统体系作战能力的先导作用，把基于信息系统的体系作战理论的实证性研究和前瞻性研究结合起来，将其渗透到信息化建设的各个方面和全部实践。

其次，不断完善以先进战斗精神文化为核心的基层文化工作相关理论必须以发展基于信息系统的体系作战理论为前提。战斗精神文化是我军的鲜明特质。信息化战争中战场对抗的基本特征主要表现为在信息系统的体系作战中的体系对抗。战场对抗的特征虽然呈现出新型化，但战斗精神仍然在战争中起着不可或缺的特殊作用。作为先进军事文化的特有要素之一的战斗精神，在新的历史条件下，其核心要点仍然是“勇敢作战”、“不怕牺牲”，但“坚定的理想信念”、“崇高的思想品德”、“过硬的军事技能”、“顽强的战斗作风”、“良好的心理素质”等仍是战斗精神的重要支撑。可以说，只有用战斗精神和军事高科技武装起来的军队才是不可战胜的。

最后，普及运用心理战、舆论战、法律战相关理论，必须以发展基于信息系统的体系作战理论为基点。政治工作作战功能在基于信息系统的体系作战条件下的直接体现就是“舆论战”、“心理战”和“法律战”（简称“三战”），“三战”已经生成了直接战斗力，具有了直接作战功能。许多国家都在战役、战术层面最大限度的发挥“三战”的作战功能。一些国家的军队以不断挖掘新的战斗力增长点为基点，组建专门的“三战”专业作战力量和指挥控制系统，为“三战”提供了更加广阔的空间。“三战”在以信息化为特征的高技术战争中已生成一种直接的战斗力，发挥“三战”的直接作战功能成为影响战争进程的重要因素。

三、加强基于信息系统体系作战背景条件下的军事文化战斗力建设

第一，要在以党的创新理论为核心的先进军事文化指导理论建设方面加强教育引导，强化理论灌输。充分发挥“一组四队”作用，组织官兵学习党的三代领导核心和同志关于核心价值观的重要论述，学习我军的优良传统和革命精神，学习全军英模故事和身边典型的先进事迹，打牢理论根基。组织“当代革命军人核心价值观”大家谈、“为谁当兵、为谁打仗、听谁指挥”大讨论，帮助官兵认清重大意义，掌握精髓内涵，明确基本要求。针对少数官兵受“西化”、“分化”和市场经济负面影响，导致理想信念不坚定、军魂意识弱化的现实问题，通过讲述苏联解体、东欧剧变的惨痛教训和我党我军不断成长壮大、社会主义国家日益繁荣富强的不争事实，引导官兵坚定政治信念，强化军魂意识，自觉抵制一切错误的、落后的、低俗的人生观价值观，切实树立起正确的军人核心价值观。

第二，在以先进战斗精神文化为核心的基层文化工作相关理论的解读上要认识到文化修养是军人应具备的基本素质，是当代军人战斗精神形成和强化的基石。在继承传统优秀战斗精神的同时，培养先进战斗精神文化离不开基层文化工作相关理论的支撑。利用文化力量大力宣传、弘扬我军的光荣传统、优良作风和本单位的光荣历史，激励革命军人强大的精神力量，激发官兵为荣誉而战的强烈自豪感。

第三，在“三战”的理论知识运用上要紧贴部队担负的任务，扎实抓好信息化条件下“三战”的教育训练和研究演练，特别是复杂电磁环境下开展“三战”的方法路子。进一步细化、量化相关内容、方法和程序，修订完善预案，及时形成实际作战能力。要切实把“三战”纳入基础训练、专业训练、合成训练等各个阶段，统一指挥、集中控制，提高组织开展“三战”的能力，确保“三战”训练重心统一、协调一致。

综上所述，系统的归纳和总结出符合我军特点和实际情况并具有可操作性的提升军事文化战斗力的方法，才能在未来战争中立于不败之地。

参考文献：