发布时间:2024-01-04 11:52:04
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的地理信息系统原理及应用样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
【关键词】 三维地理信息系统 烟草基地单元 辅助规划 规划管理
1 引言
随着地理信息技术的快速发展,地理信息系统在现代烟草基地单元规划建设行业已经非常广泛,二维规划地理信息系统也取得了较大的发展。随着应用的深入,二维规划地理信息系统的局限性就体现出来了,对空间位置的描述和周边环境信息的再现就显的不直观。急需一套能够提供足够信息(包括地理信息、设施信息、生产信息等)和功能全面的三维可视化规划管理系统。通过对烟草农业基地单元三维可视化应用管理的研究,能够很好地解决现阶段基地单元二维地图信息量不足和应用受限的问题,不仅能够真实展示基地单元的三维地形地貌,逼真再现、直观查看基础设施、烟田等诸多信息,还能与二维规划图结合在三维场景中进行烟田基础设施的规划模拟,为现代烟草农业基地单元的辅助规划、科学管理提供支持。
本文研究了三维地理信息技术在现代烟草基地单元规划中的应用,开发实现了现代烟草农业基地单元三维GIS规划管理系统,并在实际项目中得到了应用。
2 烟草基地单元三维建模
烟草基地单元三维模型主要有:基地单元地形、烟田基础设施等。
2.1 基地单元地形动态建模
虚拟地形环境的表达在烟草基地单元三维场景中不可缺少。构成虚拟地形环境的数据主要有两种,一种是表达地形高低起伏的地形几何数据,形成了虚拟地形环境的空间框架,一般采用规则格网存储的数字高程模型(DEM);另一种是地形纹理数据,叠加纹理的地形更逼真,一般采用遥感影像[1]。
2.2 烟田基础建模
在烟草农业基地单元三维GIS规划管理系统中,需要对烟田基础设施进行三维实体建模。烟田基础设施主要有八类,分别是:基本烟田、烟水工程、烟区道路、密集烤房群、育苗工厂、烟草农机具、基层站点和防灾减灾点。依据烟田基础设施的类别,同类别的设施再依据表面材质、纹理的相似性进行分类,利用建模软件(3DMax、Skectchup)分类建立模型。
3 烟草农业基地单元三维GIS规划管理系统的设计与实现
3.1 系统功能结构设计
依据烟草农业基地单元三维GIS规划管理系统的定位及各种业务应用的需求分析,将3系统的总体架构划分为:烟草农业基地单元三维可视化、综合信息查询、基础生产设施辅助规划、专题图管理、系统管理等几个部分,系统功能构架如图1所示。
3.2 烟草基地单元三维场景构建
烟草基地单元三维场景的构建包括以下步骤:(1)根据应用的需要,选取合适精度的数字化高程数据、人文景观特征数据、航拍或卫星、遥感照片等。(2)对所收集的数据进行一致性处理,包括数据的筛选、简化格、式转换等;最终形成精度一致的高程数据与烟田基础设施数据,作为以后三维建模的基础。(3)生成烟田基础设施三维模型,如烟水工程、集群烤房等。(4)烟田基础设施模型与地形模型的整合,在三维地形场景中摆放烟田基础设施模型进行整合。(5)在整合后的地形模型上加入其他的三维模型,如建筑物、树木等独立地物,最终形成烟草基地单元三维场景。
3.3 系统主要功能模块
(1)三维场景浏览展示:系统提供三维场景的放大、缩小、漫游、旋转、俯仰、飞行等操作,可以多角度、多视野的浏览三维场景。(2)综合信息查询:系统提供烟田基础设施定位、地理资源名称定位、坐标定位、场景模型查询等综合信息查询功能,可通过属性信息和地名查询的方式在场景中聚焦定位烟田基础设施,也可在三维场景中查询三维烟田基础设施模型对应的属性信息,通过即见即所得的方式快速获取信息。(3)规划管理:系统提供三维场景的编辑功能,包括对烤烟房、烟水配备工程、育苗工场等在模型的添加、删除、移动等操作。 系统提供规划场景管理功能,根据二维图的规划成果或者规划图表在三维场景中利用三维场景提供的模型摆放工具进行三维模拟,将每次规划的三维场景进行保存,可以查询不同时期的规划场景,同时也可对规划场景进行编辑。(4)辅助规划:系统提供地形剖面分析、通视分析、高程点计算、距离量算等分析功能,辅助规划分析。
4 结语
烟草农业基地单元三维GIS规划管理系统利用了三维仿真技术和GIS的技术特点,使用户可以在三维的空间中规划和管理烟草农业基地单元,使得一些依赖于高程信息的规划和管理功能成为可能,使得烟草基地单元的规划建设更加的科学严谨。
参考文献:
[1]徐青.地形三维可视化技术[M].北京:测绘出版社,2000.
[2]黄志坚,送秀中,程彪.基于“3S”技术的数字烟草农业研究概括及展望[J].中国烟草学报,2008.
论文关键词:GIS专业,信息技术,信息类课程,课程设置
1.信息技术对GIS专业人员的重要性
近十几年来,信息技术得到了飞速发展,快速地渗透到各个行业,各个领域,取得了惊人的成就。GIS界也不例外,从最早的微机地理信息系统到今天的开放式地理信息系统平台,GIS在融人信息技术以后,已由古老的地图,沙盘时代跨人到了今天的电子GIS时代。
信息技术(Information Technology,简称IT),是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information and Communications Technology, ICT)。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。
从地理信息系统的学科交叉来看,计算机科学与技术、信息技术是地理信息系统重要的学科基础;从技术层面看,本质上说信息系统,计算机软硬件系统与信息处理是地理信息系统的关键;从理论支持来看,空间信息表达、3S集成技术都需要信息技术的支持。因此,信息技术是地理信息系统重要的理论和技术基础,相应在教学层面上,地理信息系统专业必然要对信息类课程提出较高的要求[1]。
2.课程设置中存在问题
信息类课程在地理信息系统专业教育中的地位和作用至少体现在以下几方面:
1.信息类课程是地理信息系统专业课程体系的重要基础和组成部分。相对于其他一些专业中信息类课程仅是一种技术性、辅课程,信息类课程本身是地理信息系统专业产生、发展与教育的重要基础和主要内容,其体系结构与教学水平将直接影响到地理信息系统专业教育水平与学生培养质量[2]。
2.信息类课程是地理信息系统专业教育上水平、上台阶的重要推动力。当前地理信息系统发展的前沿问题如网络地理信息系统、组件式地理信息系统、虚拟地理信息系统、多维动态地理信息系统等都需要现代信息技术的支持。在培养合格的应用型和开发型地理信息系统人才方面 ,信息能力与应用水平同样是一个重要方面。因此要培养适应社会需求的、 面向地理信息系统技术前沿的人才 ,信息技术教育将是关键之一[3]。
如今,计算机图形字,计算机控制技术信息技术,多媒体技术,数据库,计算机通信等信息技术渗透到地理信息系统,3S集成,测绘技术的各个方面免费论文。而目前GIS专业信息类课程教学却与GIS新技术的发展显得极不适应。信息技术应用水平的高低,势必影响到受教育者的素质。
信息技术在GIS界得到了广泛的应用,引起了世界各国的关注,然而我国GIS教育界却没有表现出应有的重视。国内各GIS院校GIS专业的教学计划中只有《计算机基础及应用》这门基础课,其它课程均为选修课或考查课(非主要课程),教材内容也落后于现状的需要,如选用的教材内容肤浅、陈旧、课时少。有些专业课程,比如《空间数据库技术》及《GPS原理》都要求有信息类课程的基础,但课本里只是泛泛带过,学生并没有信息前导类课程的学习[4]。
3.GIS专业学生信息类课程的特点
针对GIS技术类专业对信息类课程的需求特点,选择正确的教学摘要涵盖信息管理与信息系统,数据库技术以及电子的定位导航等课程在内的一个广泛的信息课程体系。
1)GIS专业学生通常与诸如信号,图像,方程,表格等实体打交道比较多。为了能够对GIS类的学生有所帮助,信息基础课程须教会他们如何表示这些工作中会用到的数据,以及如何操作这些数据,对学生不太会感兴趣的诸如复杂数据结构和算法则进行适当的调整,增加用例。
2)GIS专业对学生的要求往往是能够熟练运用工作中所遇到的各种信息化工具,而非自身的兴趣所在,更非其职业追求的目标。他们通常对信息技术已有所接触,能够在家里轻松自如地运用信息技术进行一些图像编辑,多媒体合成等简单操作。在课堂上学的枯燥的原理和繁琐编程很容易让他们产生一种复杂的错觉。
3)课程中引用的例子应尽量与专业相关,使学生都可直觉接受的。特别是一些和学生学习生活相关的例子信息技术,是学生所喜闻乐见的。
4)GIS专业学生在信息类课程上的学习时间十分有限,他们不太可能系统地学习这些课程。由于GIS的相对复杂性。GIS专业的学生除了要掌握有关信息类知识外,他们对其他有关GIS的专业知识,GIS相关的体系的知识也要有相应的掌握和理解。
5)用于GIS科学的软件包很多,要选择一些对其未来工作中接触机率大的。目前GIS商用工具软件有数十种之多,其应用和功能各有侧重,如果让学生完全掌握如此多种的软件实属困难。所以在教育教学中应采用一些主流的应用软件进行教授。
4.信息类课程的设置方案高校信息技术(包括计算机基础)教育的目的是培养学生的基本信息素养和信息能力,使学生能将计算机与信息技术用于其工作领域,成为既熟悉本专业知识又掌握信息技术的复合性人才。在进入信息时代的今天,信息基础教育对于提高21世纪大学生的素质和能力有着十分重要的作用。多年的教学实践使我们认识到大学生的信息技术教育是一个循序渐进的教育过程,要着眼于学生信息素养和信息能力的培养,包括通识素养和能力与应用创新素养和能力。通识素养和能力是对所有大学生的基本要求,是指在接受高等教育之后,在信息技术方面应该具备的基本知识和能力。例如计算机的基本知识,信息表述能力、信息交流能力、信息系统的使用能力等。应用创新素养和能力是指学生能自主学习,具备较强的创新意识和开发能力,能灵活自如地把信息技术用于专业研究领域。实践证明,许多在信息技术领域有成就的人是非信息专业毕业的学生。他们既具有本专业的知识,又掌握信息技术,跨学科的人才知识面宽,富有创造精神。关键在于正确引导和培养。
国内外很多高校为GIS专业开设了多种不同类型的信息类课程,大体上可分为三种:1导论课程(计算机文化基础、信息系统基础)。2原理课程(电子技术、导航原理、数据库原理)免费论文。3应用课程(GIS软件应用、GIS 软件应用)。在研究GIS专业信息技术课程设置和教学时应当充分围绕这两个层次素质与能力。为此提出“1+3+X”(1门基础课+3门限选课+X门任选课)的分层课程设置方案。 其中,1门基础课是“大学计算机基础”公共通识课,课程主要涉及计算机基础性和适用性的概念、技术和应用,它在培养学生的计算机知识、能力和素质方面起到基础性、先导性的作用。可以帮助学生对信息课程有一个概述上的了解和认识。在1门基础课程学习完成之后,各专业可根据需要在“数据库技术及应用”、“计算机网络技术及应用”、“电子技术”、“导航原理”、“地理信息系统原理”、“通信原理”中选择三门作为专业限选课。这些课程在已有“大学计算机基础”的基础上让学生更好理解和接受,同时也是对一些GIS高年级课程所必不可少的基础。只有在这些课程的基础上学生才能更好的把握有关GIS专业知识信息技术,将各种技术、方法更好的应用和融合。
为了达到新形势下培养学生动手实践能力的目的,学校可以在学分制下采用的是多模块、多层次的进阶式教育模式。由于学生的基础各异,学校还提倡学生根据自己的基础知识、兴趣爱好和实际应用需要选修实用技能课程。为此,我们可还设置了一系列信息类选修课程,供学生自主选择。可以结合GIS专业的实际的情况,适当开设“地理信息系统软件应用”、“导航软件应用”、“局域网的组建与管理”、“GIS模拟软件应用”、“数学建模软件”、“GIS计算软件应用”中选择X门作为专业任选课。这些选修课可以在学生已经有的限选课的知识基础上,可以更好、更有效率的学习GIS专业知识,把握有关技巧,所有知识融会贯通,有得于提高学习效率,加快知识层次的升华。
5.结束语课程设置和建设是一个系统工程,涉及到方方面面的问题,比如学校定位、学生来源、专业特点、师资结构等。我们对课程设置所做的工作和将要进行的改革目标都是为了提高我校信息技术教学的教学质量、教学效果,最终使学生受益。同时我们要充分试识到GIS在引入信息技术后所呈现出新的特点,不断补充新的知识,及时调整课程体系结构,以适成GIS技术发展的需要。
参考文献
[1]叶巧云,陈伟清.高工专地理信息系统专业教学体系的探讨[J].地矿测绘 2000,(1):47248.
[2]盛业华,郭达志,杜培军,等.地理信息系统课程教育的实践与思考[J].测绘通报,2000,(6):40242.
[3]盛业华,杜培军.地理信息系统专业的课程体系与专业建设[J].煤炭高等教育,2002,(2).
[4]郑贵洲,吴信才.对面向21世纪地理信息系统教育的思考[A].教育部21世纪高校GI发展战略研会论文集[C].武汉:[s.n.],2001.3602363.
[5]李天伟,王孝通,周爱军.电子海图系统软件可靠性研究[A].1998大连国际海事技术交流会论文集(第一卷)[C],1998.
[6]陈金海,张杏谷,项鹭,彭国均.基于ECDIS的航标监测监控系统的研究与实现[A].第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C],2005.
[7]梅雄.钟成雄电子海图显示与信息系统简介[A].江海直达船舶驾驶与避碰论文集[C],2006.
关键词:GIS 实验教学 网络实验平台
地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。[1]
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等多个重要的领域。[2]
为了培养学生对地理信息系统的学习,武汉大学测绘学院开设了地理信息系统实习课程,以期结合地理信息系统理论的学习,让学生能够更好的掌握地理信息系统方面的知识。本文基于我院近年来地理信息系统实验教学工作的实践,对实验教学中GIS课程实验教学方法进行探讨。[3]
一、地理信息系统课程实验教学目标
地理信息系统是一门理论性和实践性都很强的学科,近年来,GIS广泛应用于农林、交通、电力、水利等各个领域,这就要求学生不仅要掌握GIS基本原理与方法,如空间数据、空间分析等概念以及地理空间数据的组织与管理方法,还要能够把GIS的理论知识运用到某个领域中去解决实际的问题,这就需要培养学生理论联系实际的能力、动手能力,所以要更加注重学生实践能力的培养。[4]
地理信息系统课程实验教学的目标是通过实验教学使学生掌握GIS相关软件的使用,掌握GIS基本原理与方法,培养学生利用GIS专业软件及自己动手编程解决实际问题的能力。在实验教学过程中要注重学生GIS相关知识的提高、学生操作技能的培养以及逻辑思维能力、解决问题的能力的培养。结合ArcGIS, Mapinfo等专业GIS软件,利用VBA,C#等语言进行二次开发,培养学生利用GIS工具解决实际问题的能力。[5]
二、地理信息系统课程实验教学中存在的问题
如前所述,实践性强是地理信息系统课程的一个显著特征,因此我院开设了地理信息系统集中实习、GIS课程设计与实习、城市空间信息学课程设计等实践课程,但这些实习课程普遍存在一些问题。
1.实验教学方法有待创新
目前的实验教学模式是以教师为主导,利用多媒体将实习讲解,这种教学模式应用于实验性质的课程具有一定的局限性,由于学生被动的接受教师传递的信息,忽视了学生的认知主体作用,不能快速、有效的进行信息的反馈。 特别对于学生人数较多的实验课程,教师往往不能顾及到每个学生的知识掌握情况,按这样的理论设计的教学过程,不利于学生的全面发展以及对实习内容的掌握。[6]
2.跨学科综合实验安排不足
对于测绘学院测绘工程专业的学生来说,需要掌握的不仅仅是地理信息系统课程的内容,还需要掌握测绘基础知识,GIS、GPS和RS(3S)的综合知识等,但是目前学院只开设了一门综合实习,结合了测绘传统技术方法和GPS、GIS的结合,还缺乏对RS知识的融合掌握,所以亟需各种知识的融合也就是需要开设更多与其他课程相融合的综合性实验教学课程
三、地理信息系统实验教学方法探讨
为了改善GIS实验课程的教学效果,我中心对GIS实验课程进行了一系列改革,具体的措施包括:
1.变被动式教学为交互式教学
实习课程从课堂教学变为任务式的课程。实习课程由任务书,课前预习,答疑,课堂操作,课后练习等5个部分组成。 学生拿到任务书后先预习,自己在网上查资料,自己寻找解决方案,变被动是听课变为主动式学习。集中实习过程中,教师选择典型的问题进行统一解答并且解释一些实验要点,避免学生的认知误区,并且学生在集中实习过程中分组讨论,相互学习共同进步。对于知识掌握较慢的同学,可课后在同学或者老师的帮助下自主练习。
2.实行跨学科综合实习
GIS学科侧重于空间数据管理与分析,他与其他学科如GPS/遥感等学科有紧密的联系。对于测绘工程专业的学生,建立GIS课程与其他课程之间的联系对于学生的培养也是很关键的。
3.网络化教学与资源共享平台
为了更好的帮助学生利用课余时间学习,我们提供了网络化GIS教学与资源共享平台。学生随时随地的学习GIS知识和获取学习相关的教学资源。该平台提供课件,扩展阅读,教学软件包等资源下载, 并且可以观看教学录像,进行在线测试,在线答疑等。该平台作为GIS实习课程的扩展平台,帮助学生把课余时间利用起来,提高学习效果,以及教师与学生之间的交流,并且可以让学生灵活安排时间,构建起全新的地理信息系统网络实验平台能够提高实验教学的质量,达到事半功倍的效果。
四、结语
地理信息系统实验教学是该课程原理教学的一个重要部分,也是培养学生掌握原理并将理论运用到实践中的能力的一个重要步骤。 本文探讨了GIS实习课程中存在的一些问题,并且采取了一系列措施进行改进。通过实习任务模式,综合实习以及网络教学与课堂教学、实验室教学相结合等方法,引导学生自主学习,可以有效的提高教学效果,培养学生解决实际问题的能力、创新能力等。
参考文献
[1]赵春燕,杨志高等.地理信息系统实验教学的改革研究[J].大庆师范学院学报,2007,27(5):135-137
[2]程先富,吕成文.GIS课程实验教学中培养学生创新能力的探索与实践[J].实验技术与管理,2008,25(6):16-18.
[3]钟志农,陈浩等.“地理信息系统”课程实验教学方法研究[J].中国科教创新导刊,2013,4:34-37.
[4]尚颖娟.“地理信息系统”课程教学与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2007,32(5):171-174.
【关键词】GPS控制测绘技术;地理信息系统;应用
一、GPS控制测绘技术
(一)GPS控制测绘技术
1、GPS的应用原理
GPS系统的定位主要分为静态定位和动态定位。其中,静态定位是用户的天线在跟踪GPS卫星的过程中是固定不变的,以高精度的测量GPS的信号传播时间,及GPS卫星在轨道中的已知地理位置,再进行计算机计算出固定不动的用户天线的三维坐标;动态定位则是GPS信号接收设备在测定一个物体时,物体保持运动状态的。
(二)GPS测绘技术的应用特点
1、创新性
传统的地形测量技术主要利用经纬仪侧角度、测距仪测距离、水准仪测高差,得到数据后还要检核误差,计算量大,使用起来复杂繁琐;而GPS测绘技术除了采用上述测量方法,更应用了GPS定位技术,真正实现了传统测量技术与现代技术的有效结合,精确找准地理点的空间位置。
2、高效性
与传统的地形测绘仪器相比,GPS测绘系统具有高效性。只要GPS测绘系统的信号接收机能接收到信号,它就能实现对某一位置点三维坐标、高程测量、定位的一次性测量,而传统仪器则必须依靠两种或以上仪器才能取得相同效果。而且,在测绘区域网内GPS可任意取点、补点,不需要反复测量来增加控制点数量,节约了测绘时间和人力资源。
3、连续性
GPS测绘技术具有良好的连续性,通过高精度、灵活性、分布均匀的三维测量控制网的建立,结合持续运行的GPS基准站,对控制网内各点进行连续测量:①建立基准站:基准站利用标准取样的方法记录观测数据,并定时将测量数据传输给数据处理中心,再通过数据整理,准确计算并储存该点的三维坐标,提高该控制点的准确性和加密性。②实时动态差分GPS技术:对地理某一点进行测量而不需建立任何控制点就能直接测得某点坐标位置,且所得数据快速可靠,技术操作便捷。
二、 GPS控制测绘技术在地理信息系统应用
(一)领域应用
随着社会发展步伐的不断加快,人类活动日益频繁,导致环境恶化、资源浪费、人口激增等问题日趋突出。GIS地理信息系统能将空间地理和各种信息有效融合,整合计算机科学、RS、地理学和GPS技术信息。GPS系统和GIS系统的科学结合,为测绘测量带来了更为广阔的领域,不仅可对空间上的实物进行测量和定位,还可在生态环境的检测、巡航定位、城市建设规划、资源的管理、地面的监控、气相信息及军事等方面,运用GPS和GIS的不同技术特性进行测量数据的处理,以形象、直观的方式呈现出来,有利于人们深入了解微观事物。
如进行城市空间规划时,通过GPS系统测量应用、GIS系统获取地理信息,对城市地形进行准确分析、对城市空间决策进行深入研究,在进行大规模城市基础设施建设中确保绿化比例合理,保证学习、公共设施、运动场所、服务设施等能拥有最科学合理的服务面,为城市房地产开发提供科学合理的决策分析,提高土地利用的有效性,真正实现城市资源的优化配置。
(二)建筑测量应用
GPS定位测量技术的快速发展,也加快其在我国工程测量行业的应用速度。实时动态差分GPS技术具有鲜明优势,它由基准站接收机、流动站接收机及数据链组成,能追踪卫星信号即时给出位置点坐标,而且测量精度高、所需时间短、操作方便。如GPS测量技术当前主要应用于城市视野开阔的新区建设、野外勘探定位等,通过测试方格网的方式,克服测量点位距离、高度的限制,充分显示GPS定位测量技术的优越性。
(三)技术应用
当前,在计算机、手机、导航仪等电子设备中看的地图信息、气象监测信息等都是GPS控制测绘技术和GIS地理信息系统结合操作的结果,GPS系统和GIS系统在现阶段已经得到很好结合,而且GPS系统也已经广泛应用于城市GIS系统中。GPS测绘技术具备一部分的地理信息系统的电子图,而电子地图具备了各种关于地理信息系统的功能,能将某些数字信号及模拟信号转换成计算机显示模式。
一般来说,电子制图可通过直接获取、数字化获取或GPS系统获取,而已真正实现地理信息系统电子地图的制作,则要依靠GPS测绘技术对地理空间进行定位,再借助GPS连续发确度极高的数据追踪,准确定位空间点的具置。如GPS系统在城市GIS系统中,通过建立城市交通网络、地下管线网络等计算机模型,研究城市交通流量,规划城市交通路线,做好城市交通地下管线突况的预案处理,警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等都是GPS和GIS应用的实例;而且GPS和GIS系统在警察办案时发挥重要作用,通过与犯罪目标的对话确定信息来源位置,锁定犯罪目标,及时有效地执行抓捕工作。
(四)生活应用
GPS测绘技术在人们生活工作中也发挥着重要作用DD可视化作用,是指基于地理信息系统中的GPS技术以数字地形模型为基础,通过建立城市、区域、大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,有效实现多角度浏览,广泛应用于宣传、城市和区域规划大型工程管理和仿真、旅游等领域。
如人们不论何时何地,只要想对国家景点进行了解,都可通过GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用,结合GIS系统对景点进行有效查找,也可以对周围环境和地理情况进行网上查询,充分了解实际的道路景观地理位置,便于旅游出行。
而人们的手机也可以搜索所需的可视地图,运用该功能也可以精确定位手机位置,并在实际生活中进行地理搜索,便于人们查找企业、公共场所或办公地点的位置,避免在路途中浪费时间。
三、结语
经过上述的论述,随着科学技术的不断进步和发展,信息技术得到了广泛的应用。GPS技术的应用为控制测绘提供了技术基础同时在地理信息系统中有良好的应用,为我国的现代化建设提供了强有力的技术支持。通过对 GPS 控制测绘技术的定义、 特点、 技术体系等方面内容进行分析, 并对GPS 控制测绘技术在 GIS 地理信息系统中的应用进行相关探讨。 GPS 控制测绘技术有着高效性以及实时性等的特点,跟传统测量方法相对比,更为简单、方便、快捷、高效、精确,随着科学技术的不断发展,GPS 控制测绘技术将在 GIS 地理信息系统中得到更广泛、更完善的发展,同时期待它不仅仅局限应用于地理信息系统和目前所应用到的领域中, 也能为其他更广泛的领域所应用, 为各个领域的发展进步发挥其积极的作用。
参考文献:
[1]王起超,浅谈GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用[J] 科技创新与应用,2013,11,(6):112-114
[2]王金钟等,GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用[J] 科技创新与应用.2011,12,(14):89-91
关键词:地理信息系统;软件设计;教学;资源与环境
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)36-0192-03
教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境,属于环境生态类[1,2]。按照专业规范的要求,农业资源与环境专业的业务培养目标是:培养具备农业资源与环境方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、土地、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的教学、科研、管理等工作的高级科学技术人才[3]。随着本科专业目录的调整,农业院校的土壤与农业化学专业更名为农业资源与环境专业,其课程设置和教学计划也有较大的变化。各学校根据自身的实际情况,对有关课程设置的调整变化很大[4]。人类80%的信息都和空间位置有关,因此地理信息系统作为资源调查和评价过程中的重要工具,在资源环境专业中得到了充分的重视,因此越来越多的资源环境专业开设了地理信息系统和地理信息系统设计与开发相关课程。
从20世纪90年代开始,地理信息系统贯穿在数据采集、存储、处理、管理、分析及决策中,为越来越多的领域提供动态模拟、统计分析、预测预报、决策支持等服务[5]。在资源与环境专业的教学过程中以培养学生的GIS软件的应用能力为基础上,更加侧重培养学生的GIS系统的设计与应用开发能力,以提高学生解决不同实际问题的能力[6]。基于此,在本科教学方案中增设“GIS设计与开发”这门课程。目前“GIS设计与开发”作为资源与环境专业一门专业基础课,具有较强实践性、跨学科和领域等特点。针对资源与环境专业发展特点,本文讨论了“GIS设计与开发”课程设置目标的教学内容、教学方式和考核形式及其特殊性,先修课程调整、综合实习内容以及学生综合能力培养上给出教学意见,提高教学质量。
一、教学目标
如何实现专题GIS应用系统,提高GIS应用水平和效益,本课程就是在这样一个环境背景下产生的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业学生的一门应用性很强的课程。该课程是在完成地理信息系统原理、遥感导论、数字图像处理、GPS原理、地图学、C语言、Windows程序设计、数据库原理等基础课程之后,综合GIS、RS和GPS理论与计算机科学理论,以满足特定的应用要求。遵循地理信息标准,运用软件工程思想和方法,结合地理信息自身和相关应用领域的特点,设计和开发具有明确目标的信息系统。学生通过这门课的学习,掌握GIS设计与二次开发的基本原理、方法和工具,使学生具备地理信息系统二次开发的能力,熟悉空间数据库设计的基本原理和方法,了解应用项目开发中组织和管理涉及到的基本概念和策略,提高运用所学知识解决资源与环境专业方面实际问题的水平,为毕业设计和后续其它课程的学习夯实基础。
二、课程特点与基本要求
1.课程特点。(1)“GIS设计与开发”是一门具有学科交叉性特征的课程。该课程本身涉及到地理信息系统原理、地图学、遥感原理、软件工程、数据库原理、Windows程序设计、数学建模等多个学科的内容,具有较为明显的学科交叉性。就资源与环境专业而言,设计与开发更加侧重数据的分析、处理和表达,因此在课程中更加侧重数据的分析和制图表达上,但是对一些基本的功能的要求也必不可少。故此,资源与环境专业在“地理信息软件设计与开发”上应该兼顾所有的基础学科,同时对数学建模相关课程有深入了解。(2)“GIS设计与开发”是一门不断发展的课程。GIS基础软件与应用软件受到计算机软硬件技术的更新而不断发展的,这也对GIS软件设计与开发也提出了更高的要求。在教学中要不断吸收新兴技术,在教学过程中指导学生查阅与GIS软件设计和软件设计有关的新兴资料,把握GIS的前沿动态。在教学过程中,适当的提出问题,调动学生积极查阅图书文献资料,培养学生积极学习态度和自学能力。(3)“GIS设计与开发”是一门实践性很强的课程。要进行GIS软件设计必须在软件设计模式、集成开发环境的运用、软件编码等方面都较好的基础,强调理论和实际应用的结合,根据具体情况解决具体问题。要求将设计与开发的理论与方式用于具体实践工作中。在教学过程中设计了单独的“地理信息软件设计与开发”的实验课程。实验课程采用分解知识点进行训练和综合训练解决实际问题的能力。
2.基本要求。学生较好地掌握地理信息系统项目组织和管理的特殊性和相关理论,学习GIS软件设计的方法,理解其特殊性,为地理信息系统的设计与开发奠定基础。能熟练运用一种程序语言和地理信息系统基础平台进行二次开发。掌握GIS软件的二次开发的基本原理,熟悉组件式GIS软件开发的基本架构,了解目前主流组件库的基本特征,具备开发GIS基本功能的能力。能使用C#和ArcEngine进行GIS组件式二次开发。掌握如何将地理信息系统与应用模型及其他系统集成综合解决和处理问题的基本方法,达到会设计与应用的目的。
三、教学设计
1.参考书选择。由于“地理信息软件设计与开发”这方面的教材比较少。教学过程中涉及到软件设计的基本原理与方法,在教学过程中选择Ian Sommerville编写的《软件工程》部分内容为指定阅读材料;同时考虑到GIS软件设计过程中的共性和特性,理论教学选择吴信才等编写的《地理信息系统设计与实现(第二版)》为参考书;课程是实验采用ArcEngine进行二次开发,因此参考相关的二次开发教材,主要包括ArcEngine开发帮助、类图等。同时给出部分图书清单,要求学生自学完成C#程序设计和设计模式等相关知识。
2.开发环境。学生的先修课程包含C语言、数学建模及Matlab等课程。然而除了个别学生自学了VC程序设计之外,大部分不具备VC的开发能力。如果为了可视化编程选择VC,则在有限的课时内,学生将投入大量精力来学习VC及MFC的基本开发技能。Matlab软件是国际公认的最优秀的科技应用软件。考虑到资源与环境专业背景,Matlab能在GIS开发中能够很好的挖掘和分析资源环境数据。但是考虑到GIS需要管理海量的空间数据,然而常见的空间数据Matlab不能进行直接的支持。因此Matlab不能作为本课程的主要开发环境。结合学生现有的开发基础,以及.NET在界面设计和面向对象的优势,因此本课程选择C#.NET作为高级语言开发环境。Visual Studio作为一个强大的开发环境,直接对C#等.NET原生语言支持。在Visual Studio 2010中对UML进行了支持,能够创建UML类图、活动图、序列图、用例图和组建图。利用对UML的支持,能够很好的支持在课程中的设计和建模。
在二次开发控件主要选择目前主流的ArcEngine提供的基本控件和类库。利用ArcEngine来开发实现GIS相关功能,而其他关于资源与环境的信息挖掘则采用Matlab来实现,并通过Matlab Builder将Matlab代码成为.NET程序集实现Matlab和.NET之间的互操作。
3.教学课程结构。“地理信息系统设计与开发”是我校资源与环境专业一门重要专业基础课。总学时为48,其中理论课程为32学时,实验课程为16学时。考虑到培养学生对GIS的实践能力,理论课程和实验课程比例达到了2:1,课程的教学内容如下表。
全部课程安排了16课时的实验,其中C#开发4个课时,基于UML的GIS系统设计4个课时,最后还有8个课时进行ArcEngine的二次开发内容。每次实验提交实验报告及相关的源代码和对应设计文档,用以检查教学效果,及时调整教学方案。
4.教学方法。“GIS设计与开发”教学主要借助多媒体等现代教学方法,理论教学配合对应内容演示,融合其它课程内容的方式。可以针对不同的教学内容采用不同的教学方式。例如,在讲解GIS软件设计的相关理论基础时,进行启发式教学,鼓励学生提出问题,诱导学生思考并解决问题。互动式教学是课程讲授的一种有效的教学方法,通过师生之间对同一问题的分析,促进对理论理解,对问题的分析方法理解,能营造良好的课堂气氛,提高了教学效果。研究式教学方法也很重要,采用研究的方式与激励学生查阅资料,了解未来的发展方向并阐述观点。
5.考核形式。为了培养学生的创造性思维、动手能力和综合素质,侧重应用开发的角度来对学生进行综合考察。本课程主要采用平时考核、最终试卷考试和实验考查三方面相结合的方式对学生进行考核。由于没有较完整的教材,教学过程中也采用了较多的新兴资料,因此在课程学习过程中要求学生查阅指定内容的文献资料,学生提交相关的读书报告,以此作为平时成绩考核标准之一;平时的出勤率和随堂提问也作为平时成绩一部分。实验课程考核包含实验完成代码、设计文档和实验报告三个部分,能较好提高学生的实践动手能力。考试内容包含了对学生对基本知识掌握程度的考察,还增加系统分析和设计讨论题。该类题目有较大的灵活性,能够考察学生综合素质,同时能体现教学效果。学生最终的成绩由3个部分组成:平时作业和出勤率占30%,实验占30%,期末考试占40%。
四、教学建议
1.调整先修课程。任何一门专业课的开设都建立在先修课程基础之上的。资源与环境专业在先修课程中虽然学习了“地理信息系统”、“遥感导论”、“数学建模”等课程。然而在理论教学课程中发现,学生对GIS的基础知识理解不够深入。如在简介空间查询时,需要先讲解空间拓扑的相关知识,才能进一步简介基于空间的查询方式。其次,学生在实验课程中动手能力表明,通识教育的高级程序语言现在还是侧重基本语法,导致学生的应用开发能力难以满足GIS开发的基本要求。因此,在通识教育过程中改变课程教学侧重点,使之更加符合资源与环境专业的学习,便于后续课程的开展。
2.增加综合实习。“地理信息系统设计与开发”是一门应用和实践较强的课程,同时其中的软件过程管理的内容又过于抽象,学生很难同时掌握基本的开发方法和软件过程管理。因此增加2周(80课时)的课程实习。集中时间让学生完整完成从设计到开发实现的过程,让学生巩固学习的GIS软件的设计方法,理解软件过程管理,同时强化学生的开发能力。在实验课程中学生掌握了基本的设计理论知识和程序开发技能。通过综合实习,能将学过的知识综合起来加以应用,既培养学生的动手能力又加强学生的创新意识。实习将学生分为2个实习目标,每个内容约30人,其中包含5个实习小组,每个小组5~6人,每个小组围绕实习目标完成不同的任务目标,由组长控制整个开发过程协调组员之间工作,在80课时内完成小型的GIS系统的设计与原型系统的开发任务。通过实习使得学生将基本的理论与应用开发联系在一起。
3.培养综合应用能力。本校的资源与环境专业主要研究方向有土地利用规划、流域管理、土壤与环境污染评价、防治与规划,耕地肥力管理、专家系统开发等。学生在毕业后,有很大一部分就转到了相关应用领域工作,把GIS作为处理该领域的一种工具。在先修课程中主要是利用Matlab、SPSS等软件对资源环境信息进行挖掘,同时也采用ArcGIS中的ArcTool工具包进行空间分析。因此在课程培养中需要结合上述的内容,需要培养学生综合统计和空间分析知识来解决实际问题的能力,使得学生能够为今后的工作和继续深造打下坚实的基础。
五、结束语
GIS的发展为资源与环境的飞速发展注入了新鲜的血液,提供了新的契机。在资源与环境专业设置地理信息课程是顺应时展趋势的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业的一门重要课程,具有理论抽象和实践较强的特点。因此,要改变传统教学观念,不断改进教学方法,适时的调整和更新教学内容,充分调动学习的主动性,提高学生的综合运用能力,力争培养出具有良好专业基础的地理信息应用人才。
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【关键词】警用GIS系统;功能模块;优化设计
中图分类号:TP75文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)02-115-01
地理信息系统(GIS)最早应用于建筑工程的勘测,凭借其精准的定位功能,显著提高了数据获取、图形绘制、测量计算等功能。随着科学技术的快速发展,GIS的功能得到进一步拓宽,在各个行业领域中均得到了充分应用。近年来警用GIS的运用十分普遍,为公安机关处理案件提供了极大的帮助。因而,对现有的警用GIS功能模块实施优化设计,实现了公安机关办案技术的创新。
一、警用GIS系统的详细介绍
公安局指挥中心系统就是综合公安局现有的和其他部门的城市应急服务资源,采用统一的号码,用于公众报告紧急事件和紧急救助,统一接警,统一指挥,联合行动,为市民提供相应的紧急救援服务,为城市的公共安全提供强有力的保障的系统。其中警用GIS在指挥系统中扮演着重要角色,如图1。它提供了可视化的智慧以及接处警操作界面,全方位的地理信息展示、方便快捷的报警定位和资源定位调度功能,同时能够从空间地理关系角度提供决策支持、统计分析、预案演练等业务功能。PGIS系统应用在公安指挥系统的每一个重要环节,是实现数字化指挥的重要手段。
二、警用GIS系统功能模块的优化设计
从GIS的工作原理看,其主要是对实用信息的综合性处理,一般要经过获取、存储、显示、编辑、处理等多个流程操作,实现了数据信息的自动化处理。但是,不同行业领域对GIS的功能要求各不相同,公安机关设计GIS系统需结合具体办案需要,编制出个性化的功能模块,如图2。从现实应用需求分析,警用GIS系统功能模块的优化设计包括:
(一)查询模块。传统的警用GIS所设置的查询模块功能单一,仅限于常规信息的搜寻检查,一些复杂性的定位查询功能无法实现。经过优化设计的警用GIS,其查询模块具有综合性特点,可适用于多项信息的定位、搜查、捕捉等。目前,公安机关普遍应用的警用GIS查询系统,能够从时间及空间等两个维度展开查询,大大提升了数据查询的效率。
(二)分析模块。案情分析是公安机关破案的核心环节,数据分析的准确性关系着案件的处理进展。新型警用地理信息系统添加了多功能的分析模块,可提供公安机关完成案情信息的分析处理。如:某一案件的发生、经过、结果等,只需把案情的真实情况、有效数据输入到警用GIS分析模块,经过计算机的自动操作处理,即可获得相对准确的案件实况。
(三)调配模块。调配模块的作用是对公安机关的资源进行调度分配,从而提高各项资源的有效利用率。由于犯罪案件具有突发性、偶然性、及时性等特点,导致案件的积累量逐渐增大,公安机关在处理案件时无法正常调配现有的资源。警用GIS系统添加的调配模块,对警察局现有的人力、物力、财力等资源综合调配,如:警车、警员、警械等,协调了案件处理的流程。
(四)交通模块。掌握准确的交通线路,能够帮助公安机关追捕犯罪嫌疑人,短时间内锁定正确的交通路径。警用GIS系统设计交通模块,缩短了案件处理的时间,加快了地理位置的搜寻、定位。该模块也有协调交通的功能优势,防止公安机关办案对道路交通造成的阻碍。另外,地理信息系统与交通网络互连,公安机关在车辆上即可自动查询交通信息。
三、结论
总之,地理信息系统提高了数据信息的自动化处理水平,在各个行业中得到了普及应用。新时期警用GIS系统功能进一步改善,为公安机关立案、办案等工作提供了很大的方便,及时对现有的地理信息系统实施优化设计是很有必要的。
参考文献:
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关键词:城市地理信息系统,测绘工程,应用
中图分类号: P216 文献标识码: A
引 言
近年来,地理信息系统(GIS)在我国许多城市得到应用,它在城市规划、资源管理、交通运输、环境监测、防灾减灾等众多领域都有很好的应用,可以说 GIS 应用领域是非常广泛的。那么什么是 GIS?简言之,GIS 是基于地理空间数据的一种计算机信息系统,这里所说的地理空间数据主要包含空间特征数据和属性数据。地球表面及其外层空间的物体都有地理坐标、形状(长、宽、高及面积、体积等)、空间关系(如距离),所以具备空间特征数据。属性数据是指地物所具有的自然或人文属性的特征数据,例如一个城镇具有的人口、资源、产值和环境等信息数据。GIS 数据从何而来?主要源于地图数据、遥感数据、实测数据、统计资料、文本资料(法律文件、行业规范、技术标准、边界条约等)、多媒体数据、现有系统数据等。可见,GIS 与测绘有着密切的关系,因为地图数据、遥感数据、实测数据都来自测绘成果,而利用 GIS 平台开展测绘活动也将如虎添翼、事半功倍。GIS 用于测绘工程具以下优势:节省时间、效率高、时效性强、减少失误率及测绘成果精确易于使用。鉴此,本文对 GIS 在测绘工程中的应用进行分析和阐述。
一、地理信息系统数据库的建立
1. GIS 工作原理在讨论 GIS 数据库建立之前,先说明一下 GIS 工作原理。GIS 主要由计算机软、硬件系统及地理数据所组成。硬件系统由计算机、输入设备、输出设备和存储设备等组成。其中输入设备包括键盘、扫描仪、数字化仪、媒体设备等,也包括由网络输入。输出设备包括显示器、绘图仪、打印机和媒体设备等,还包括通过网络输出。存储设备包括硬盘、U 盘和光盘等,亦包括网络服务器等。软件系统除了计算机操作系统、办公软件、数据库软件和其他一些通用软件以外,还包括图形软件(如 AutoCAD)、GIS专用软件(如 Arc/Info、MapInfo)等。地理数据前面已介绍过了,需要指出的是除了数据采集,一些数据还必须经过转换才能入库,这往往要耗费大量的人力和财力,一般建库初期的支出占整个系统费用的 70~80%。
2. GIS 数据库的建立
下面以外业采集数据导入 GIS 数据库为例[1]介绍一下建库的方法。首先,将数据汇总,然后导入到 AutoCAD 中,并对图形进行编辑、修改和必要的处理。然后检查拓扑关系是否符合要求,若没有问题则可导入到Arc/Info 中设置数据结构。Arc/Info 软件能够对拓扑关系和图层进行检查,如果发现有问题,就需要返回到 Auto CAD 中重新修改和编辑,没有问题后再导入 Arc/Info。通常需要在 Auto CAD 与 Arc/Info 之间经过多次的修改,最终实现拓扑关系和数据正确。然后对属性进行赋值和配置,导出 SHP 格式文件。再将 SHP 文件导入到 GIS 中,就完成了建库程序。在数据库中,每一个图形要素及点、线、面分属不同的层,每层对应一个地理信息表,另外还包括索引表与元数据表。通过建库,可以完善数据结构,避免许多重复采集工作,实际上也减少了大量的测绘工作量。
二、地理信息系统的应用
1. GIS 的主要功能
一个完备的 GIS 至少提供三方面的功能:①制作各种专题地图,由于 GIS 将空间数据与属性数据结合起来,各行各业都可以提取本行业所需的属性数据和空间数据,生成所需要的地图供打印、浏览;②查询功能,查询与地理位置有关的数据,比如查询某条街道的酒店,利用 GIS 可以轻易找到这条街道上的所有酒店,如想入住 3 星级酒店,也会看到所有3 星级酒店;③空间分析,可以利用数学模型或逻辑模型分析空间数据。
2.应急测绘保障体系
应急测绘保障体系是为应急测绘任务提供保障服务的,包括应急预案、组织机构、管理措施等,当然还需要具备开展应急工作的数据库、应用系统,也就是借助 GIS 信息平台有效开展应急测绘服务。应急测绘保障体系的应用有以下几个方面[2]:①通过 GIS 基本图形的操作,可以清晰地展示灾害发生地点的自然环境、社会属性等特征,从而可更快更有针对性地制定应急预案;②通过 GIS 空间分析,确定灾害位置、影响范围(受灾面积)、预估损失等,从而为应急预案提供更为准确的信息;③利用GIS 专题分析功能,可以提取某项或多项专题性数据,将其与地图组合,形成灾害专题性地图,如密度分析图,从而可更合理地确定应急疏散方案;④为应急测绘工作提供所需的数据资料,利用灾害或事故发生区域实景拍摄形成的三维图像,可以更直接地了解现场实际情况,而测绘工作者通过修测技术保证相关数据的有效性;⑤利用 GIS 网络平台和自动更新机制,确保灾害信息的时效性。
3.资源管理
目前,资源清查、分析和管理是 GIS 应用最为广泛的领域之一,包括土地资源潜力评价、野生动植物资源保护、森林与水资源普查、矿产资源管理等多个领域。GIS 可以将不同来源的数据和信息汇集在一起,利用统计和涵盖分析功能,按照各种组合条件进行资源分析,从而为资源的合理开发和决策利用提供依据。以土地资源管理为例[3]进行说明,我国西南地区国土资源信息系统收集存储了超过 1500 项 300 万个以上的资源数据,通过该系统提供的资源分析评价模型、资源预测预报模型及资源开发利用配置模型,可生成矿产资源分布图、草场资源分布图、农作物产量图、各地产值图、交通规划图等各种专业图。
4. 监测服务利用
GIS 系统与多时相遥感数据的搜集,在洪水灾情监测、洪涝灾害损失评估、森林火灾预测、土地利用动态分析、环境监测管理等方面获得有效利用。例如大兴安岭地区利用 GIS,通过森林普查和火灾实况分析,建立起包含气温、风速、降水、植物覆盖等 14 个因子的数学模型,火灾等级预报准确率达到 70%以上。再如环境监测管理方面,上海市环境管理信息系统建立了环境监测动态数据库,包括污染源、环境质量、环境标准、水文、气象等各种数据,并且实现了资源共享。通过环境质量数据的统计、分析、评价和预测,实现环境质量和污染控制方面的管理。提供数据输出打印、浏览和存储功能,系统友好而便于使用。
5. 其他方面的应用
GIS 应用领域很广,其他方面的应用还有很多,例如城市规划、房地产开发、市政工程服务等;再比如为工商企业的生产经营提供服务,工厂、商店选址等。
三、 结 语
地理信息系统一经诞生,即以其高效、精确和时效性好而广受欢迎,GIS 也成为许多国家、行业和部门必备的工具和技术。目前,GIS 的应用正从以政府部门、大公司为主走向“平民化”,GIS 已渗入到人们的日常工作、生活中,人们购物、出行、休闲娱乐因为有了 GIS 而变得更加便利,可以预计 GIS 的未来将会更加精彩。
参考文献
[1]唐 昊.测绘数据的 GIS 建库和应用[J].信息系统工程,2013(3):93-94.
关键词:地理信息系统,GPS测绘技术,全球定位系统
GPS测绘技术以卫星无线电导航建立的定位系统为基础,通过接收装置和环球通讯卫星共同组成一整体,主要为使用者提供时间信息、三维坐标和导航资料等内容。工程建筑设计、施工、验收和监控是一项复杂繁重的工作任务,而GPS测绘技术能在任何地理位置上设点,有效解决了在地形测量中因障碍物、高度恶劣地形等无法进行人工测量的问题,为工程建设提供精确的数据支持,减少了时间和人力资源的不必要浪费。
1.GPS测绘技术的应用特点
1.1创新性
传统的地形测量技术主要利用经纬仪侧角度、测距仪测距离、水准仪测高差,得到数据后还要检核误差,计算量大,使用起来复杂繁琐;而GPS测绘技术除了采用上述测量方法,要应用了GPS定位技术,真正实现了传统测量技术与现代技术的有效结合,精确找准地理点的空间位置。
1.2高效性
与传统的地形测绘仪器相比,GPS测绘系统具有高效性。只要GPS测绘系统的信号接收机能接收到信号,它就能实现对某一位置点三维坐标、高程测量、定位的一次性测量,而传统仪器则必须依靠两种或以上仪器才能取得相同效果。而且,在测绘区域网内GPS可任意取点、补点,不需要反复测量来增加控制点数量,节约了测绘时间和人力资源。
1.3连续性
GPS测绘技术具有良好连续性,通过高精度、灵活性、分布均匀的三维测量控制网的建立,结合持续运行的GPS基准站,对控制网内各点进行连续测量:①建立基准站:基准站利用标准取样的方法记录观测数据,并定时将测量数据传输给数据处理中心,再通过数据整理,准确计算并储存该点的三维坐标,提高该控制点的准确性和加密性。②实时动态差分GPS技术:对地理某一点进行测量而不需建立任何控制点就能直接测得某点坐标位置,且所得数据快速可靠,技术操作便捷。
2.GPS测绘技术在地理信息系统中的实际应用
2.1领域应用
随着社会发展步伐的不断加快,人类活动日益频繁,导致环境恶化、资源浪费、人口激增等问题日趋突出。GIS地理信息系统能将空间地理和各种信息有效融合,整合计算机科学、RS、地理学和GPS技术信息。GPS系统与GIS系统的有效结合,除了能应用于空间实物的测量定位,还应用于环境监测、巡航定位、城市规划、地面监控、资源管理和气象信息等[2]。
如进行城市空间规划时,通过GPS系统测量应用、GIS系统获取地理信息,对城市地形进行准确分析、对城市空间决策进行深入研究,在进行大规模城市基础设施建设中确保绿化比例合理,保证学习、公共设施、运动场所、服务设施等能拥有最科学合理的服务面,为城市房地产开发提供科学合理的决策分析,提高土地利用的有效性,真正实现城市资源的优化配置。
2.2建筑测量应用
GPS定位测量技术的快速发展,也加快其在我国工程测量行业的应用速度。实时动态差分GPS技术具有鲜明优势,它由基准站接收机、流动站接收机及数据链组成,能追踪卫星信号即时给出位置点坐标,而且测量精度高、所需时间短、操作方便。如GPS测量技术当前主要应用于城市视野开阔的新区建设、野外勘探定位等,通过测设方格网的方式,克服测量点位距离、高度的限制,充分显示GPS定位测量技术的优越性。
2.3技术应用
GPS系统和GIS系统在现阶段已经得到很好结合,而且GPS系统也已经广泛应用于城市GIS系统中。GPS测绘技术具备一部分的地理信息系统的电子图,而电子地图具备了各种关于地理信息系统的功能,能将某些数字信号及模拟信号转换成计算机显示模式。
一般来说,电子制图可通过直接获取、数字化获取或GPS系统获取,而已真正实现地理信息系统电子地图的制作,则要依靠GPS测绘技术对地理空间进行定位,再借助GPS连续发确度极高的数据追踪,准确定位空间点的具置[3]。如GPS系统在城市GIS系统中,通过建立城市交通网络、地下管线网络等计算机模型,研究城市交通流量,规划城市交通路线,做好城市交通地下管线突况的预案处理,警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等都是GPS和GIS应用的实例;而且GPS和GIS系统在警察办案时发挥重要作用,通过与犯罪目标的对话确定信息来源位置,锁定犯罪目标,及时有效地执行抓捕工作。
2.4生活应用
GPS测绘技术在人们生活工作中也发挥着重要作用――可视化作用,是指基于地理信息系统中的GPS技术以数字地形模型为基础,通过建立城市、区域、大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,有效实现多角度浏览,广泛应用于宣传、城市和区域规划大型工程管理和仿真、旅游等领域。
如人们不论何时何地,只要想对国家景点进行了解,都可通过GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用,结合GIS系统对景点进行有效查找,也可以对周围环境和地理情况进行网上查询,充分了解实际的道路景观地理位置,便于旅游出行。
而人们的手机也可以搜索所需的可视地图,运用该功能也可以精确定位手机位置,并在实际生活中进行地理搜索,便于人们查找企业、公共场所或办公地点的位置,避免在路途中浪费时间。
3.结束语
总之,GPS测绘技术具有众多明显优势,如测量原理简单、测量精度高、测量效率高及测量效果好等,这一先进技术应用在我国地理信息系统中,必然会为工程建设的发展带来重要促进作用。随着科学技术的不断发展,相信GPS测绘技术也会得到逐步完善和发展,在不久的将来定能在更多不同领域发挥其重要作用。
参考文献: