地理信息的三個基本特征范文

時間:2024-01-03 17:50:58

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篇1

張永康

(揚州市測繪研究院有限公司 江蘇揚州 225000)

【摘要】本文基于ArcInfo 探討了地理信息系統(tǒng)在城市測繪中

的基本應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)顯示。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng);城市測繪

對地形進行測繪是一項繁重而又復雜的工作,目的在于為城市

以及工程礦區(qū)提供不同比例尺的地圖,從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)與生活。

ArcInfo 是建立在測繪測量的基礎(chǔ)上,應(yīng)用數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源,是管

理和研究數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。通過相應(yīng)的硬件以及GIS 軟件支持,

運作和處理描述地球表面從大氣層到地表的淺層空間要素的位置和

屬性等地理參數(shù)數(shù)據(jù)信息,對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行識別。通過地理

環(huán)境中各種要素,包括地理空間分布狀況以及所具有的屬性數(shù)據(jù)進

行數(shù)字存儲,處理和分析,并建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

隨著計算機軟硬件技術(shù)、測繪技術(shù)的飛速發(fā)展,以空間數(shù)據(jù)及

其屬性數(shù)據(jù)為特征的地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用日益成熟,大大提高

了信息管理的效率與質(zhì)量。當前,城市建設(shè)突飛猛進,同時也對城

市工程的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管理等方面提出了更高的標準與要求,

由于地理信息系統(tǒng)具有反映地理空間關(guān)系、統(tǒng)計各種空間和屬性信

息能力的特性,為城市規(guī)劃、建設(shè)、測繪提供了非常好的先進技術(shù)

手段。

1. 地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的需求分析

1.1 地理信息系統(tǒng)

簡單地講,地理信息系統(tǒng)是處理地理信息的系統(tǒng),是關(guān)于采集、

存儲、管理、處理、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng),是分

析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于城市測

繪中,將會使城市測繪數(shù)據(jù)十分的詳盡和準確,同時也大大提高了

城市測繪工作的科學性。

1.2 必要性分析

測繪工作是一項十分艱巨,且用途極為重要的任務(wù)。傳統(tǒng)上,

城市規(guī)劃的設(shè)計是基于測繪人員提供的測繪圖件和資料的,因為城

市測繪的主要目的是用來進行城市規(guī)劃的,但是因為測繪與規(guī)劃設(shè)

計存在脫節(jié)的情況,使得測繪人員完全不能認識測繪的目標,以至

于對規(guī)劃設(shè)計起不到很好的配合作用,因而不利于整體設(shè)計工作質(zhì)

量和工作效率的提高?;跀?shù)字地圖基礎(chǔ)上的地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)

和發(fā)展,能夠很好地解決這個問題,因為地理信息系統(tǒng)主要是按照

數(shù)字地圖的形式來進行輸入和輸出的,使得測繪工作變得易于查詢

和分析,也變得直觀且易于看懂和理解。

2. 地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的應(yīng)用

本文采用ArcInfo 來探討地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的具體應(yīng)

用。

2.1 數(shù)據(jù)處理

地理數(shù)據(jù)一般具有三個基本特征:屬性特征(非定位數(shù)據(jù))、

空間特征(地位數(shù)據(jù))和時間特征(時間尺度)。在城市測繪中,

涉及到的主要設(shè)施有城市建筑物、城市道路、管線等,其信息包括

了這些設(shè)施的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),屬性數(shù)據(jù)又可以分為客觀和主

觀兩類,客觀屬性數(shù)據(jù)如城市道路的名稱、交叉口的形狀等,主觀

屬性數(shù)據(jù)如城市道路與交叉口的交通量等。

ArcInfo 提供疊合層(Coverage)將多種數(shù)據(jù)組織在一起,疊

合層中包含多種類型的要素(Feature),比如弧段(Arcs)、節(jié)點

(Nodes)、標記點(LabelPoints)、配準點(Tics)、多邊形(Polygon)等。

ArcInfo 中用如下方法實現(xiàn)地物特征的空間信息與專題屬性信

息的聯(lián)系:每個地理對象都存儲一個標志碼,對象的標志碼在對象

的空間特征(描述它的坐標信息)產(chǎn)生時一同產(chǎn)生,它唯一地代表

這個地理對象,這個標志存儲在一張記錄有對象幾何特征(線的長

度、多邊形地面積等)的屬性表中,這個屬性表稱為特征屬性表

(FeatureAttributeTable,F(xiàn)AT)。地理特征的專題屬性信息可以直接

存儲于FAT 表中,也可以存儲在其他數(shù)據(jù)表中,后者通過對象標

志碼與FAT 產(chǎn)生聯(lián)系。從空間信息檢索專題屬性信息,或從專題

屬性信息檢索空間信息的實現(xiàn)就依賴于地理信息系統(tǒng)所建立起來的

這種聯(lián)系。

2.2 數(shù)據(jù)管理

ArcInfo 中圖形是以點(Point)、線(Polyline)、多邊形(Polygon)

來表達實物信息的,在城市測繪中,主要涉及到用點來表示的實物

信息有城市道路路段上的橋、城市道路交叉口等;主要涉及到用線

來表示的實物信息有城市道路中線、城市道路邊線、通訊線的走向

等;主要涉及到用面來表示問候的實物信息有道路周邊的建筑物(比

如企事業(yè)單位、學校、醫(yī)院、公園等)。可以把上述所有關(guān)于點、線、

多邊形相關(guān)的實物合理地分層組織如下:首先建立一個地理數(shù)據(jù)庫,

在地理數(shù)據(jù)庫中建立城市測繪要素集,其中包括的特征類有城市道

路中線、城市道路交叉口、橋、城市道路周邊建筑物等;同樣在相

同的地理數(shù)據(jù)庫中建立一個管線要素集,其中包括的特征類有路邊

線、電力設(shè)備、電力線、通訊線等。

2.3 數(shù)據(jù)顯示

ArcInfo 中的ArcMap 提供了一個易于使用的用戶界面,使得

對ArcMap 的操作變得簡單方便。ArcInfo 支持廣泛的數(shù)據(jù)源,在

ArcMap 中用來顯示的地圖格式主要有Shapefile 和Coverage。一般

來說,地圖特征的圖形表達有以下幾種方式:單一的符號、單一值

地圖、用類似于人口的字段屬性來表達數(shù)量(顏色分級、符號分級

和密集度分級)、相關(guān)多種屬性的表達。用單一的符號展示數(shù)據(jù)于

地圖可以從圖形上得知特征分布的密集程度,從而可以清晰地表達

出分布情況。在城市測繪中,可以用點表示城市不同區(qū)的居民居住

情況,這樣就可以用點的密集程度來直觀表達居民居住的分布密集

程度;同樣,道路可以用線的特征來表示在區(qū)域內(nèi)道路網(wǎng)密集程度。

對于上述每個區(qū)的居民密集程度的表示,也可以先統(tǒng)計每個區(qū)的居

民人數(shù),然后按照一定的標準劃分,用不同的顏色來表示每個區(qū)的

居民居住情況,并且還可以用符號本身的大小來表示居民分布情況。

同樣地,城市道路交通也可以通過交通量的統(tǒng)計之后,依據(jù)交通量

的范圍分類對城市道路進行等級顏色分類。

2.4 統(tǒng)測繪技術(shù)優(yōu)勢以及發(fā)展展望

地理信息系統(tǒng)管理以及處理對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)以及

關(guān)系,對一定地理區(qū)域內(nèi)分布現(xiàn)象以及過程進行分析和處理,將復

雜的規(guī)劃,決策以及管理問題簡單精確化,通過依賴一系列的軟件

以及硬件設(shè)施,實現(xiàn)數(shù)據(jù)綜合,模擬,分析與評價。通過這個過程,

可以得到常規(guī)方法或者普通信息系統(tǒng)難以得到的信息,實現(xiàn)地理空

間過程演化和預測,從系統(tǒng)的觀點出發(fā),立足于整體,統(tǒng)籌全局。

采用定性或者定量的方式,將系統(tǒng)分析與系統(tǒng)應(yīng)用有機的結(jié)合起來,

涵蓋的范圍較廣,因此得到的結(jié)果較為精確。GIS 獨特的地理空間

分析能力,快速的空間定位搜索查詢能力,能夠提煉出常規(guī)方式無

法獲取的重要信息,達到空間模擬和空間決策支持的目的。

3. 結(jié)語

本文從數(shù)據(jù)的角度探討了地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的具體應(yīng)

用,通過地理信息系統(tǒng)的使用,可以使得城市測繪工作更加準確,

更加科學。同時,對于測繪學來講,地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、

遙感系統(tǒng)的結(jié)合使用,將使測繪由原來單純提供信息的服務(wù)性變?yōu)?/p>

決策管理的重要組成部分,將有力地推動管理的嚴格性、決策的科

學性、規(guī)劃的合理性和設(shè)計的高效性。

參考文獻

[1] 萬邦旭. 城市規(guī)劃與測繪中的地理信息系統(tǒng)[J]. 建設(shè)工

程理論與實踐,2005 :348 ~ 350

[2] 馬平華,路文科,劉永宏. 論測繪地理信息系統(tǒng)的建設(shè)[J].

安徽地質(zhì),2009,12(4):308 ~ 310

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關(guān)鍵字:空間數(shù)據(jù);ArcEngine;地理信息系統(tǒng)

中圖分類號:U412.24 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.034

0 引言

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是海量的,目前存儲地理信息數(shù)據(jù)的方式和方法有多種,如CAD存儲模型、Coverage存儲模型和Geodatabase存儲模型等等。每種方式都有其優(yōu)勢和缺點。在開發(fā)地理信息系統(tǒng)時,需要根據(jù)實際情況來權(quán)衡使用不同空間數(shù)據(jù)存儲方法的利弊,使得存儲與讀取數(shù)據(jù)更加有效,快捷。

空間數(shù)據(jù)(Spatial Data)是指用來表示空間實體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)。它可以用來描述來自現(xiàn)實世界的目標,它具有定位、定性、時間和空間關(guān)系等特性??臻g數(shù)據(jù)適用于描述所有呈一維、二維甚至多維分布的關(guān)于區(qū)域的現(xiàn)象,空間數(shù)據(jù)不僅能夠表示實體本身的空間位置及形態(tài)信息,而且還有表示實體屬性和空間關(guān)系(如拓撲關(guān)系)的信息。在空間數(shù)據(jù)中不可再分最小單元現(xiàn)象稱為空間實體,空間實體是對存在于這個自然世界中地理實體的抽象,主要包括點、線、面以及實體等基本類型。

要完整地描述空間實體或現(xiàn)象的狀態(tài),一般需要同時只有空間定位數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),如果要描述空間實體或現(xiàn)象的變化,則還需記錄空間實體或現(xiàn)象在某一時刻的狀態(tài).所以一般認為空間數(shù)據(jù)具有三個基本特征:空間特征、屬性特征和時間特征,空間數(shù)據(jù)的三個特征反映了所表現(xiàn)空間實體的本質(zhì).但是對空間數(shù)據(jù)來講,它并不是不受限的反映空間實體,在描述空間目標時有一定的限制,不能無限膨脹,這個限制就是空間數(shù)據(jù)的第四個特征—地圖約束性特征。[1]

1 外業(yè)數(shù)據(jù)綜合系統(tǒng)開發(fā)基本路線和方法

1.1 OracleSpatial與ArcSDE在技術(shù)路線及存儲機制上的比較研究(技術(shù)路線的差異)

SDE的實現(xiàn)包括內(nèi)置式和外部調(diào)用式兩種。內(nèi)置式是內(nèi)置于已有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,比如OracleSpatial它是在原來的在數(shù)據(jù)類型中添加SDO_GEOMETRY類型,把空間信息作為一個字段存儲。它的優(yōu)勢在于:空間數(shù)據(jù)庫引擎作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個功能模塊,充分利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所特有的安全性、數(shù)據(jù)完整性和對多用戶并發(fā)操作的處理能力來實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的管理,應(yīng)用程序只需完成對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的操作即可。并且其空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對用戶公開,用戶可方便地利用數(shù)據(jù)庫的操作方法來管理空間數(shù)據(jù)。另一種SDE實現(xiàn)方式即外部調(diào)用式是在已有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上,通過進一步的開發(fā),把SDE系統(tǒng)作為獨立的功能調(diào)用模塊實現(xiàn),如ESRI的ArcSDE。它的優(yōu)點是:開發(fā)者只須熟悉一種開發(fā)工具和掌握空間數(shù)據(jù)庫引擎所提供的編程接口函數(shù)就可開發(fā)出工作性能較好的應(yīng)用程序。但是這種空間數(shù)據(jù)庫引擎也存在缺點:ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎相對于數(shù)據(jù)庫來說是一個外部應(yīng)用部件,空間數(shù)據(jù)庫引擎通過數(shù)據(jù)庫接口對空間數(shù)據(jù)進行管理和操縱,其中間過程被屏蔽了,且空間數(shù)據(jù)的存貯格式也不公開,因此數(shù)據(jù)庫管理員無法使用數(shù)據(jù)庫自身提供的編程語言來操縱空間數(shù)據(jù)。[1]

1.2開發(fā)平臺與數(shù)據(jù)存儲方式

本文中基于ArcEngine所開發(fā)的系統(tǒng)中,采用了三種數(shù)據(jù)存儲方式。

(1)Access數(shù)據(jù)庫存儲

在外業(yè)數(shù)據(jù)采集中,利用單鏡頭,雙鏡頭和五鏡頭相機進行數(shù)據(jù)采集并存儲到相應(yīng)的相機文件中,在相機文件中,采集位置的坐標、經(jīng)緯度等信息存儲在一個名為CameraData.mdb的Access數(shù)據(jù)庫文件中。影像數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的Image文件夾中。

(2)Shapefile矢量文件存儲

基于ArcEngine開發(fā)的外業(yè)數(shù)據(jù)綜合系統(tǒng)在對外業(yè)數(shù)據(jù)進行導入時,是將存儲在Access文件中的數(shù)據(jù)導入至Shpfile文件中,之后就可以在系統(tǒng)的地圖窗口進行瀏覽,編輯等操作。

(3)PersonalGeodatabase空間數(shù)據(jù)庫存儲

在對shpfile點文件進行處理后,之后在該shp點和相應(yīng)的照片播放的同時,需要對其進行點和線的采集,采集數(shù)據(jù)所用的數(shù)據(jù)存儲方式為PersonalGeodatabase(個人Geodatabase)。Geodatabase是一種采用標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)來表現(xiàn)地理信息的數(shù)據(jù)模型。目前有兩種geodatabase結(jié)構(gòu):個人Geodatabase和多用戶Geodatabase (multiuser geodatabase)。 個人Geodatabase,對于ArcGIS用戶是免費的,它使用Microsoft Jet Engine數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu),將GIS數(shù)據(jù)存儲在小型數(shù)據(jù)庫中。個人geodatabase更像基于文件的工作空間,數(shù)據(jù)庫存儲量最大為2GB。個人geodatabase使用微軟的Access數(shù)據(jù)庫來存儲屬性表。

1.3數(shù)據(jù)處理流程

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程如圖1所示:

2空間數(shù)據(jù)存儲方式比較與各自存在的問題

Access數(shù)據(jù)文件:原始的相機數(shù)據(jù)文件為普通的Access數(shù)據(jù)庫文件,數(shù)據(jù)主要存在TPhoto表中,存儲內(nèi)容如圖2所示:

(2)基于ArcEngine開發(fā)的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)導入處理,生成了相應(yīng)的shpfile文件并在地圖窗口中進行展示,該步驟實現(xiàn)了相機數(shù)據(jù)的可視化過程(如圖3所示)。

(3)在已有的shp相機數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,需要進行交通標志,人行天橋等高速公路上的點目標和線目標進行數(shù)據(jù)采集,此時考慮Geodatabase能夠更有效的組織和管理數(shù)據(jù),并且在結(jié)合gridcontrol進行空間數(shù)據(jù)更新時有很好的優(yōu)勢,因此對用PersonalGeodatabase存儲采集數(shù)據(jù)(appdata.mdb,如圖4))。但是,為了對表進行方便的設(shè)計,且表的原始字段不需進行可視化的操作,對進行采集的表的原始字段存放在Access數(shù)據(jù)庫(MetaData.mdb)中,以供用戶進行設(shè)計與更改。

在這三種數(shù)據(jù)庫格式中,各有利弊,主要包括以下幾個方面:

(1)外業(yè)相機數(shù)據(jù)根據(jù)相機內(nèi)部的設(shè)計用Access數(shù)據(jù)庫存儲其位置,照片等信息。此時相機存儲的信息按幾個表分開存儲,主要有GPS點的位置信息表TGpsdata,相片信息表TPhoto。這對于用戶根據(jù)需求提取相應(yīng)的信息由很大的便利性。

(2)shpfile文件是讀取Access數(shù)據(jù)庫中信息生成的,包含坐標信息,并能夠在Mapcontrol顯示出來,給用戶進行了具置的展示,這是原始Access數(shù)據(jù)庫文件不能實現(xiàn)的。shpfile文件具有自帶的主鍵FID,并且在同一個文件中FID是連續(xù)的,并且在對文件進行操作(如添加或刪除記錄,合并等)之后,F(xiàn)ID仍保持其連續(xù)性。這一特性在使得在對shpfile文件進行操作之后仍能保持文件記錄FID的連續(xù)性,在對進行相機數(shù)據(jù)播放時,能夠按FID的順序進行正常播放。

(3)每個shpfile格式 的文件包含至少四個相關(guān)文件以保存完整的坐標等信息,其中*.shp文件保存空間矢量數(shù)據(jù),*.dbf保存屬性數(shù)據(jù),矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開保存的,并且一個shpfile文件只包含點、線、面中的一種要素,只包含一個屬性表,這對于數(shù)據(jù)的組織和統(tǒng)一管理來講有一定的局限性。并且shp文件的坐標參數(shù)在prj文件中完全暴露出來,保密性差。相對于數(shù)據(jù)庫來說,對于刪除或修改的文件不易恢復,對于文件中的記錄的操作也是不可恢復的,而數(shù)據(jù)庫在條件允許的情況下是能夠進行數(shù)據(jù)的恢復操作的。由于采集的要素包含點、線,面,且每種類型包含數(shù)個圖層,為了數(shù)據(jù)組織和統(tǒng)一管理的方便性,本系統(tǒng)基于shpfile點文件上采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一用Geodatabase數(shù)據(jù)庫保存。一個Geodatabase數(shù)據(jù)庫文件可以同時保存多個不同類型的圖層,這使得多個用戶在進行數(shù)據(jù)采集時,各人都將自己采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存在系統(tǒng)的appdata.mdb文件中,當對多用戶的數(shù)據(jù)進行合并和匯總時,只需將每人系統(tǒng)下相應(yīng)得Geodatabase數(shù)據(jù)庫文件拷貝出來,然后可以利用ArcGIS對相應(yīng)的圖層進行合并,匯總。同時,根據(jù)用戶需求,用戶可以將Geodatabase文件在基于ArcEngine開發(fā)的系統(tǒng)中選擇需要的字段屬性導出成shp文件或Access數(shù)據(jù)表文件,以便對數(shù)據(jù)進行修改和匯總。

(4)隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)軟件經(jīng)歷了三代數(shù)據(jù)模型,即CAD數(shù)據(jù)模型、 Coverage數(shù)據(jù)模型和Geodatabase數(shù)據(jù)模型。[2] 在對采集數(shù)據(jù)的存儲中,同樣發(fā)現(xiàn)了兩個弊端,第一,Geodatabase占用磁盤空間比較大,如果不進行單獨壓縮,在每個用戶的系統(tǒng)下面的數(shù)據(jù)量都達到一百兆以上甚至幾百兆,或許是由于采集時進行數(shù)據(jù)存儲和更新時方法有一定的弊端,也或者才系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息操作(如剪切、刪除)時數(shù)據(jù)的冗余信息沒有被刪除,而仍舊被保存在數(shù)據(jù)庫文件中,因此磁盤開銷比較大。第二,在用gridcontrol控件進行屬性輸入并保存到數(shù)據(jù)庫中時,數(shù)據(jù)庫即時更新速度不夠快,有時需要保存幾次才能將更新的記錄保存至數(shù)據(jù)庫。這可能與數(shù)據(jù)庫文件大有關(guān)系,也可能更新方法不夠好,在添加記錄與屬性賦值的時間間隙上有改進的空間。

3 建議與方法

下面這對上述問題以及以后可能存在的問題提出可行的建議和方法:

(1)尋找數(shù)據(jù)更新更好的方法,減少數(shù)據(jù)冗余量。

(2)在對數(shù)據(jù)庫添加記錄與屬性賦值中間隔一段時間,該時間段用于數(shù)據(jù)庫的添加更新操作,用戶輸入屬性信息的時間可以用于該時間間隔。

(3)若涉及坐標及相關(guān)參數(shù)等保密信息的問題,需要對數(shù)據(jù)庫進行加密操作。

(4)對于Geodatabase數(shù)據(jù)庫,在系統(tǒng)閑暇時間內(nèi)對其進行有效的壓縮,減少磁盤開銷。壓縮可利用AE自帶的壓縮Compact工具,壓縮代碼如下:

Geoprocessor gp = new Geoprocessor();

gp.OverwriteOutput = true;

Compact m_Compact = new Compact();

m_Compact.in_workspace=Application.StartupPath+ \\data\\appdata.mdb";

m_Compact.out_workspace = Application.StartupPath + "\\data\\appdata.mdb";

Application.DoEvents();

gp.Execute(m_Compact, null);

4 結(jié)論

本文基于ArcEngine進行二次開發(fā)的地理信息系統(tǒng)上,對系統(tǒng)所采用的三種數(shù)據(jù)存儲方式進行了比較與分析,結(jié)合三種存儲方式在系統(tǒng)中發(fā)揮的不同作用,以及各自存在的缺陷,針對性的提出了相應(yīng)的解決方案。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)與空間信息技術(shù)的不斷發(fā)展,快速,壓縮率高,易于組織,更細速度快的數(shù)據(jù)存儲方式是推動GIS向前發(fā)展的重要因素之一。在以后的學習和工作中,將繼續(xù)致力于此方面的研究與探討,不斷提高系統(tǒng)質(zhì)量,滿足用戶需求,推動GIS理論與實踐不斷向前發(fā)展。

參考文獻

[1] 佘延超,許斌鋒,姚煥炯等.GIS空間數(shù)據(jù)與地圖制圖融合技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導報,2010(16):34-39.

[2] 李連勝.Geodatabase在空間數(shù)據(jù)庫建庫中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代計算機,2009(321):13-17.

[3] 鄔倫,張晶,趙偉.地理信息系統(tǒng)[M]. 北京:電子工業(yè)出版社, 2002:123-209.

[4] 王占全, 趙斯思, 徐慧.地理信息系統(tǒng)(GIS)開發(fā)工程案例精選[M].北京:人民郵電出版社,2005:204-206.

[5] [美] Kang-tsung Chang 著, 陳建飛 等譯.地理信息系統(tǒng)導論[M].北京:科學出版社,2007:147-234.

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關(guān)鍵詞:GIS空間數(shù)據(jù) 地圖制圖 融合

中圖分類號:P28 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(b)-0000-00

1 GIS空間數(shù)據(jù)的第四個特征

從地圖到空間數(shù)據(jù)表達造成了地圖信息的損失,空間數(shù)據(jù)到地圖表達(不考慮綜合)過程中需要進行地圖信息的補充,才能實現(xiàn)地圖的完整表達。

要完整地描述空間實體或現(xiàn)象的狀態(tài),一般需要同時只有空間定位數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),如果要描述空間實體或現(xiàn)象的變化,則還需記錄空間實體或現(xiàn)象在某一時刻的狀態(tài).所以一般認為空間數(shù)據(jù)具有三個基本特征:空間特征、屬性特征和時間特征,空間數(shù)據(jù)的三個特征反映了所表現(xiàn)空間實體的本質(zhì).但是對空間數(shù)據(jù)來講,它并不是不受限的反映空間實體,在描述空間目標時有一定的限制,不能無限膨脹,這個限制就是空間數(shù)據(jù)的第四個特征――地圖約束性特征。

我們知道空間數(shù)據(jù)是地理環(huán)境的數(shù)據(jù)抽象,這種抽象的過程也是地圖制圖的過程,空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)時,人們自然不會拋棄人類千百年來認知、抽象地理環(huán)境的成果――地圖,因此幾乎所有的空間矢量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)都是基于地圖數(shù)字化來完成(至少最初是這樣),這樣空間數(shù)據(jù)就繼承了人類的知識成果,同時也繼承了地圖自身的特性,如地圖用途,比例尺,地圖要素,要素關(guān)系等等,這也就意味著空間數(shù)據(jù)必然會受到來自原始地圖的約束。在使用其他途徑對空間數(shù)據(jù)進行更新時,這種約束性也是實時存在的,例如使用航片或者遙感影像,則空間數(shù)據(jù)也會受到航片、遙感影像分辨率的限制,同時在使用者的腦海中一直會存在“一幅地圖”,對信息進行綜合加工。因此不管使用哪種數(shù)據(jù)源,空間數(shù)據(jù)都會受到來自數(shù)據(jù)源的約束,而地圖的約束最具有代表性,因而統(tǒng)稱為“地圖約束性”。由此看來,不存在所謂“無級”的空間數(shù)據(jù)。

空間數(shù)據(jù)的地圖約束性是對由Kate Beard提出的地圖概括約束概念的繼承。Kate Beard將地圖概括約束分為圖形約束隸、結(jié)構(gòu)約束、應(yīng)用約束和過程約束四種類型。圖形約束是反映距離、長度、面積等度量關(guān)系,與地圖符號相關(guān)。桔構(gòu)約束則要求保持對象間的空間和語義聯(lián)系以反映對象的本質(zhì)特點。應(yīng)用約束則與地圖目的相聯(lián)系,過程約束控制地圖概括操作的執(zhí)行順序及其相互作用。從這里可以看出??臻g數(shù)據(jù)的地圖約束性主要反映在前三個約束上,而空間數(shù)據(jù)及其地圖表達具有一致的目的,因此空間數(shù)據(jù)主要體現(xiàn)了地圖的圖形約束和結(jié)構(gòu)約束。

空間數(shù)據(jù)的地圖約束性特征是實現(xiàn)根據(jù)空間數(shù)據(jù)直接進行地圖等尺度表達的基礎(chǔ),且反映了地圖符號、地理屬性和拓撲關(guān)系的相互依賴關(guān)系。

2 空間數(shù)據(jù)與地圖表達的矛盾

在地圖到空間數(shù)據(jù)表達的過程中,空間數(shù)據(jù)的要求決定了在數(shù)據(jù)采集中不會把地圖全部信息采集下來,這就構(gòu)成了地圖信息傳遞中的第一次轉(zhuǎn)換矛盾,損失了部分地圖信息。而空間數(shù)據(jù)到地圖表達是地圖信息的第二次轉(zhuǎn)換,它是第一次轉(zhuǎn)換的逆運算。因為第一次轉(zhuǎn)換矛盾的存在,導致了空間數(shù)據(jù)不可能完全恢復到地圖原來的面貌,這造成了第二次轉(zhuǎn)換矛盾,這兩個轉(zhuǎn)換矛盾互為因果關(guān)系。

數(shù)字制圖目前要重點解決的關(guān)鍵問屬。是消除第二次轉(zhuǎn)換矛盾,也就是補充第一次轉(zhuǎn)換時損失的地圖信息。由于這個問題復雜、難度較大(“創(chuàng)造”要比“丟棄”困難的多),因此有人為了回避它而提出了“地圖應(yīng)該適應(yīng)空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn),不必嚴格遵循紙質(zhì)地圖的編繪要求”。這樣的認識是錯誤的,地圖作為人類智慧的結(jié)晶應(yīng)該隨著社會的發(fā)展越來越美觀、完善,而不是倒退。

造成空間數(shù)據(jù)與地圖之間不能完全匹配的根本原因是它們之間存在以下的主要矛盾:

(1)概括范圍上的矛盾,最為詳細的數(shù)據(jù)標準不能完全匹配圖形規(guī)范。(2)數(shù)據(jù)標準中要素的描述不對應(yīng)田形標準中的符號規(guī)范。(3)在地圖上的要素不對應(yīng)數(shù)據(jù)標準中的編碼。

3 空間數(shù)據(jù)的地圖表達過程

空間數(shù)據(jù)的地圖表達實際上就是恢復地圖直接信息的過程,分為兩個步驟,第一步按照空間數(shù)據(jù)的地理編碼與地圖符號之間的對應(yīng)關(guān)系,實現(xiàn)地圖符符號化;第二步,由于空間數(shù)據(jù)與地圖表達之間的矛盾,造成地圖的空間數(shù)據(jù)表達的過程是一個地圖信息損失的過程,因此在實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的地圖表達時,必須進行地圖信息的補充,才能得到符合地圖規(guī)范要求的地圖。

3.1 空間數(shù)據(jù)按對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換

在空間數(shù)據(jù)地圖表達過程中,空間數(shù)據(jù)與地圖符號具有一定的對應(yīng)關(guān)系,具體表現(xiàn)就是依據(jù)要素編碼實現(xiàn)地圖符號化及其附加處理。所謂附加處理是指除去地圖符號以外的其它信息符號化,這些信息與該目標無關(guān),例如,高程點的符號化,其高程注記顯示的位置、形式與該目標有關(guān)。

空間數(shù)據(jù)到地圖表達按照規(guī)則轉(zhuǎn)換的步驟如下:

(1)地圖表達主要是實現(xiàn)點線面要素的符號化,而一般的空間數(shù)據(jù)具有拓撲結(jié)構(gòu),面狀要素通過拓撲關(guān)系推算出來,因此在實現(xiàn)地圖表達的第一步就是要實現(xiàn)拓撲模型向基本模型的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)面狀目標的生成;(2)根據(jù)空間數(shù)據(jù)中地圖要素編碼與地圖符號的對應(yīng)關(guān)系,這個過程可以使用程序自動完成。

3.2 地圖信息的補充

下面的一些具體問題;

(1)屬性注記的配置,例如橋梁的分式注記,等高線注記。(2)地名注記的配置,沒有地圖注記的位置信息(國家測繪局數(shù)據(jù))。(3)河流漸變問題,空間數(shù)據(jù)不能反映河流的圖形寬度變化。(4)地圖整飾,地圖整飾內(nèi)容不作為空間數(shù)據(jù)的一部分。(5)同色要素的S蓋處理問屬。(6)不同要素的壓蓋優(yōu)先問題。

這些問題都是實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的地圖表達時,地圖編輯和地圖出版處理才能解決。

4 地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)結(jié)合

空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)是為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),并建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。因此,空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織反映了地理信息系統(tǒng)的要求,使用“屬性編碼十定位數(shù)據(jù)”的形式。數(shù)據(jù)采集雖然不是地理信息系統(tǒng)軟件的主要功能,但其處理地理信息的方便性,決定了在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中使用的非常頻繁,如ARC/INFO等,這是由空間數(shù)據(jù)的按地理屬性編碼進行數(shù)據(jù)組織的特性決定的,由于地圖制圖不是空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的主要目的,因此在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中不會提出與地圖制圖結(jié)合的要求。但從制圖者的角度來看,地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)能結(jié)合起來,統(tǒng)一到一個軟件系統(tǒng)中實現(xiàn)融合生產(chǎn),則會起到事半功倍的效果,可以節(jié)省大量的資源。因為涉及全國或整個地區(qū)的地圖生產(chǎn)以及空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)都是巨大的工程,需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(chǎn)(各自有不同的用途),但整體的經(jīng)濟投入還很有限,在這種情況下,能保證兩者內(nèi)容的一致性,使用更加方便的融合的生產(chǎn)技術(shù)方法更具現(xiàn)實窟義和應(yīng)用價 地圖制圖過程與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)既有相似性又有差異性,相似性是融合生產(chǎn)的基礎(chǔ),差異性是造成兩者不同的主要矛盾,找出矛盾并解決矛盾就能把兩者結(jié)合起來, 從圖1的生產(chǎn)流程可以看出,地圖制圖過程中,從地圖中采集的是圖形數(shù)據(jù),實現(xiàn)地圖出版,而空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中則是從地圖中采集空間數(shù)據(jù)。如果通過地圖符號化方法,可以把空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形數(shù)據(jù),同時進行相應(yīng)的地圖信息補充(地圖出版處理),就可以把兩個流程結(jié)合起來,得到空間數(shù)據(jù)和紙質(zhì)地圖兩種產(chǎn)品。

5 系統(tǒng)的更新效應(yīng)

如果融合系統(tǒng)中可以接受系統(tǒng)所產(chǎn)生的空間數(shù)據(jù)(這是地圖生產(chǎn)的重要數(shù)據(jù)源),則系統(tǒng)就具有了空間數(shù)據(jù)的再生能力。如圖2所示,空間數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)i的接收、處理和輸出的對象,又成為系統(tǒng)i+1的接收對象。這樣空間數(shù)據(jù)不斷更新,使系統(tǒng)一直具有生命力,產(chǎn)生良性循環(huán)。系統(tǒng)的這種該特性,為空間數(shù)據(jù)的更新提供了一個舞臺,同時有助于建立相應(yīng)的地圖和空間數(shù)據(jù)的更新機制。

6 融合生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用

以融合生產(chǎn)技術(shù)為支持的數(shù)字制圖系統(tǒng),可以有四個應(yīng)用方向:

(1)沒有地圖數(shù)據(jù)庫支持的情況下,通過采集編輯屬性完整的空間數(shù)據(jù),完成地圖數(shù)據(jù)庫建庫任務(wù)。(2)通過其他方式獲取的空間數(shù)據(jù)有時存在一些非常隱蔽的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題,如屬性錯誤,指針錯位等等,這些問題只有空間數(shù)據(jù)可視化手段(如地圖符號化等)才能發(fā)現(xiàn),在此平臺下可直接修改錯誤,得到正確的空間數(shù)據(jù)。(3)在此環(huán)境下,可以實現(xiàn)基于地理屬性的地圈編輯。相對基于圖形符號的編輯來說,可以大大提高編圖效率,并最終能實現(xiàn)了紙質(zhì)地圖的出版。(4)為空間數(shù)據(jù)的更新提供了手段和方法,它把在地圖編輯中新增的地圖內(nèi)容和更新信息保留下來,實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的更新,完成地圖數(shù)據(jù)庫更新任務(wù)。

參考文獻

[1] 肖計劃,劉海硯,欒曉巖. 地理信息生成與地圖制圖一體化概念模型研究[J],測繪工程, 2007, (06),23~25.

[2] 肖計劃,劉海硯,張吉才. 設(shè)計模式在地圖制圖軟件開發(fā)中的應(yīng)用[J] ,科技創(chuàng)新導報, 2008, (05) ,60~63.

[3] 安曉亞,孫群,肖強,趙國成. 基于地圖信息傳輸理論的數(shù)據(jù)采集與處理模型研究[J] ,測繪科學, 2008, (03) ,112~116.

[4] 馬旭東,陳艷艷,史玉龍,趙煦,朱建華. 利用MapGIS數(shù)據(jù)建立ArcInfo地圖數(shù)據(jù)庫的方法研究[J] ,測繪科學, 2009, (01) ,89~92.

[5] 胡國超,熊遠遠,楊武年. 基于GIS的物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)――以廣州市MG物流管理信息系統(tǒng)為例[J] ,測繪科學, 2009, (02) ,10~13.

[6] 孟祥飛,王衛(wèi). ArcGIS數(shù)據(jù)與Corel Draw數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法研究[J]測繪科學, 2009, (03) ,32~35.

[7] 劉慧慧,楊齊青,孫曉明,孔金玲,穆增光. 1:50000數(shù)字地理底圖在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用[J] ,地理空間信息, 2008, (06) ,18~23.

[8] 簡燦良,袁存忠,黃夢龍. 基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖研究[J] ,福建電腦, 2008, (11) ,4~6.

篇4

關(guān)鍵詞:地圖制圖;新方法;思考

中圖分類號:P28 文獻標識碼:A 文章編號:

1 GIS 空間數(shù)據(jù)的第四個特征

從地圖到空間數(shù)據(jù)表達導致地圖信息的損失,空間數(shù)據(jù)到地圖表達(不考慮綜合)過程中需要進行地圖信息的補充,才能實現(xiàn)地圖的完整表達。要完整地描述空間實體或現(xiàn)象的狀態(tài),一般需要同時只有空間定位數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),如果要描述空間實體或現(xiàn)象的變化,則還需記錄空間實體或現(xiàn)象在某一時刻的狀態(tài).所以一般認為空間數(shù)據(jù)具有三個基本特征:空間特征、屬性特征和時間特征,空間數(shù)據(jù)的三個特征反映了所表現(xiàn)空間實體的本質(zhì)。但是對空間數(shù)據(jù)來講,它并不是不受限的反映空間實體,在描述空間目標時有一定的限制,不能無限膨脹,這個限制就是空間數(shù)據(jù)的第四個特征——地圖約束性特征。我們知道空間數(shù)據(jù)是地理環(huán)境的數(shù)據(jù)抽象,這種抽象的過程也是地圖制圖拋棄人類千百年來認知、抽象地理環(huán)境的成果——地圖,因此幾乎所有的空間矢量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)都是基于地圖數(shù)字化來完成( 至少最初是這樣 ) , 這樣空間數(shù)據(jù)就繼承了人類的知識成果,同時也繼承了地圖自身的特性,如地圖用途,比例尺,地圖要素,要素關(guān)系等等,這也就意味著空間數(shù)據(jù)必然會受到來自原始地圖的約束。在使用其他途徑對空間數(shù)據(jù)進行更新時,這種約束性也是實時存在的,例如使用航片或者遙 感影像,則空間數(shù)據(jù)也會受到航片、遙感影像分辨率的限制,同時在使用者的腦海中一直會 存在“一幅地圖”,對信息進行綜合加工。因此不管使用哪種數(shù)據(jù)源,空間數(shù)據(jù)都會受到來自 數(shù)據(jù)源的約束,而地圖的約束最具有代表性,因而統(tǒng)稱為“地圖約束性”。由此看來,不存在所謂“無級”的空間數(shù)據(jù)。

2 空間數(shù)據(jù)與地圖表達的矛盾

在地圖到空間數(shù)據(jù)表達的過程中,空間數(shù)據(jù)的要求決定了在數(shù)據(jù)采集中不會把地圖全部信息采集下來,這就構(gòu)成了地圖信息傳遞中的第一次轉(zhuǎn)換矛盾,損失了部分地圖信息。而空間數(shù)據(jù)到地圖表達是地圖信息的第二次轉(zhuǎn)換,它是第一次轉(zhuǎn)換的逆運算。因為第一次轉(zhuǎn)換矛盾的存在,導致了空間數(shù)據(jù)不可能完全恢復到地圖原來的面貌,這造成了第二次轉(zhuǎn)換矛盾,這兩個轉(zhuǎn)換矛盾互為因果關(guān)系。

數(shù)字制圖目前要重點解決的關(guān)鍵問屬。是消除第二次轉(zhuǎn)換矛盾,也就是補充第一次轉(zhuǎn)換時損失的地圖信息。由于這個問題復雜、難度較大“(創(chuàng)造”要比“丟棄”困難的多),因此有人為了回避它而提出了“地圖應(yīng)該適應(yīng)空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn),不必嚴格遵循紙質(zhì)地圖的編繪要求”。這樣的認識是錯誤的,地圖作為人類智慧的結(jié)晶應(yīng)該隨著社會的發(fā)展越來越美觀、完善,而不是倒退。

3 空間數(shù)據(jù)的地圖表達過程

空間數(shù)掘的地圖表達實際上就是恢復地圖直接信息的過程,分為兩個步驟,

圖 1 地圖制圖與空間數(shù)據(jù)融合生產(chǎn)流程

圖 2 空間數(shù)據(jù)的更新過程

圖 3 使用融合技術(shù)的應(yīng)用擴展

第一步按照空間數(shù)據(jù)的地理編碼與地圖符號之間的對應(yīng)關(guān)系,實現(xiàn)地圖符符號化;第二步,由于空間數(shù)據(jù)與地圖表達之間的矛盾,造成地圖的空間數(shù)據(jù)表達的過程是一個地圖信息 損失的過程,因此在實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的地圖表達時,必須進行地圖信息的補充,才能得到符合 地圖規(guī)范要求的地圖。

3.1 空間數(shù)據(jù)按對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換

在空間數(shù)據(jù)地圖表達過程中,空間數(shù)據(jù)與地圖符號具有一定的對應(yīng)關(guān)系,具體表現(xiàn)就是依據(jù)要素編碼實現(xiàn)地圖符號化及其附加處理。所謂附加處理是指除去地圖符號以外的其它 信息符號化,這些信息與該目標無關(guān),例如,高程點的符號化,其高程注記顯示的位置、形式與該目標有關(guān)??臻g數(shù)據(jù)到地圖表達按照規(guī)則轉(zhuǎn)換的步驟如下。

①地圖表達主要是實現(xiàn)點線面要素的符號化,而一般的空間數(shù)據(jù)具有拓撲結(jié)構(gòu),面狀要素通過拓撲關(guān)系推算出來,因此在實現(xiàn)地圖表達的第一步就是要實現(xiàn)拓撲模型向基本模型的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)面狀目標的生成;②根據(jù)空間數(shù)據(jù)中地圖要素編碼與地圖符號的對應(yīng)關(guān)系,這個過程可以使用程序自動完成。

3.2 地圖信息的補充下面是一些具體問題。

①屬性注記的配置 ,例如橋梁的分式注記,等高線注記。②地名注記的配置,沒有地圖注記的位置信息(國家測繪局數(shù)據(jù))。③河流漸變問題 ,空間數(shù)據(jù)不能反映河流的圖形寬度變化。④地圖整飾,地圖整飾內(nèi)容不作為空間數(shù)據(jù)的一部分。⑤同色要素的S蓋處理問屬。⑥不同要素的壓蓋優(yōu)先問題。這些問題都是實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的地圖表達時,地圖編輯和地圖出版處理才能解決。

4 地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)結(jié)合

空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)是為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),并建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。因此,空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織反映了地理信息系統(tǒng)的要求,使用“屬性編碼十定位數(shù)據(jù)”的形式。數(shù)據(jù)采集雖然不是地理信息系統(tǒng)軟件的主要功能,但其處理地理信息的方便性,決定了在空間 數(shù)據(jù)生產(chǎn)中使用的非常頻繁,如 ARC/I N FO 等 , 這是由空間數(shù)據(jù)的按地理屬性編碼進行 數(shù)據(jù)組織的特性決定的,由于地圖制圖不是空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的主要目的,因此在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中不會提出與地圖制圖結(jié)合的要求。但從制圖者的角度來看,地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)能結(jié) 合起來,統(tǒng)一到一個軟件系統(tǒng)中實現(xiàn)融合生產(chǎn),則會起到事半功倍的效果,可以節(jié)省大量的資源。因為涉及全國或整個地區(qū)的地圖生產(chǎn)以及空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)都是巨大的工程,需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(chǎn)(各自有不同的用途),但整體的經(jīng)濟投入還很有限,在這種情況下,能保證兩者內(nèi)容的一致性,使用更加方便的融合的生產(chǎn)技術(shù)方法更具現(xiàn)實窟義和應(yīng)用價地圖制圖過程與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)既有相似性又有差異性,相似性是融合生產(chǎn)的基礎(chǔ),差異性是 造成兩者不同的主要矛盾,找出矛盾并解決矛盾就能把兩者結(jié)合起來,從圖1的生產(chǎn)流程可以看出,地圖制圖過程中,從地圖中采集的是圖形數(shù)據(jù),實現(xiàn)地圖出版,而空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中則是從地圖中采集空間數(shù)據(jù)。如果通過地圖符號化方法,可以把空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形數(shù)據(jù),同時進行相應(yīng)的地圖信息補充(地圖出版處理),就可以把兩個流程結(jié)合起來,得到空間數(shù)據(jù) 和紙質(zhì)地圖兩種產(chǎn)品。

5 系統(tǒng)的更新效應(yīng)

伴隨著計算機軟硬件技術(shù)、測繪技術(shù)的不斷進步,專以空間數(shù)據(jù)及有關(guān)屬性數(shù)據(jù)為主要特點的GIS技術(shù)的使用開始變得成熟起來,有效的提升了信息管理的效率和優(yōu)劣程度。目前,城市建設(shè)快速發(fā)展,與此同時對于城市工程的規(guī)劃、計劃、建設(shè)、經(jīng)管等方面提出了高水平的要求,因為GIS能夠反映地理空間的相互聯(lián)系、統(tǒng)計各種空間和屬性信息能力的特性,為城市規(guī)劃、建設(shè)、測繪提供有效的先進性的科學技術(shù)方法。假如融合系統(tǒng)中可以接受系統(tǒng)所產(chǎn)生的空間數(shù)據(jù),那么該系統(tǒng)就具備了空間數(shù)據(jù)的再生能力。以此空間數(shù)據(jù)能夠獲得時常的更新和改變,使得整個系統(tǒng)具有強有力的生命力,產(chǎn)生良性循環(huán)。系統(tǒng)的這種特殊性能,能夠為空間數(shù)據(jù)的更新提供一個發(fā)展的空間,能夠有助于建立與之相對應(yīng)的地圖和空間數(shù)據(jù)的更新體制。

參考文獻:

[1] 肖計劃 ,劉海硯 ,欒曉巖 .地理信息生成與地圖制圖一體化概念模型研究[J].測繪工程,2010(6).

[2] 肖計劃 ,劉海硯 ,張吉才 .設(shè)計模式在地圖制圖軟件開發(fā)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導報,2009(5).

[3] 萬邦旭.城市規(guī)劃與測繪中的GIS [J].建設(shè)工程理論與實踐 ,2011,(3).

篇5

關(guān)鍵詞: GIS;電子政務(wù)工作流;ArcGIS Engine;土地資源管理

Abstract: In order to combine modern computer technology with land registration management system better, this paper designed a land registration management system based on work flow theory and GIS theory, viewing of the actual demand of land registration rush automation.The system combines advanced GIS technology with work flow and used in land registration management system, serveing these needs ofreal time efficient and practicable well for land registration management system

Key words: GIS; E-Government; work flow; ArcGIS Engine; Land-resource management

中圖分類號:F301.2 文獻標識碼:A文章編號:

1.引言

土地是重要的自然資源,是國民生產(chǎn)增長的基本生產(chǎn)要素,是國民經(jīng)濟不可缺少的物質(zhì)條件。準確的土地數(shù)據(jù)資料管理是事關(guān)國家編制國民經(jīng)濟計劃,制定有關(guān)法規(guī)的重要依據(jù)。而土地登記作為國土部門日?;A(chǔ)工作之一,在相當長的時間內(nèi),仍將在政府對外辦公中占有舉足輕重的地位,如何進一步完善土地登記工作成為國內(nèi)外一直研究的熱點。

德國早在1983年就將各州土地登記的全部內(nèi)容按統(tǒng)一的格式輸入自動化地籍冊數(shù)據(jù)庫,直接服務(wù)于政務(wù)決策和私人土地交易以及土地供應(yīng)計劃、農(nóng)業(yè)稅收等國民經(jīng)濟各部門[1]。芬蘭的土地信息已有近500年的積累,近些年來該國也沒有停止在土地登記資源信息化方面的步伐。在荷蘭,地籍署近年來一直重視業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略與信息技術(shù)政策之間的關(guān)系研究。其土地登記管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)建設(shè)充分利用了先進的GIS和數(shù)據(jù)庫技術(shù),在國家地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的框架下,發(fā)展基于Internet的土地信息服務(wù)查詢、分析和可視化功能。加拿大的New Brunswick省己初步建立了基于Internet、Web GIS和地籍管理業(yè)務(wù)的土地信息系統(tǒng)[2]。來自于歐洲土地信息服務(wù)(EULIS)官方網(wǎng)站和國家測繪局測繪發(fā)展研究中心的信息表明,在歐盟的e-Continent計劃中,瑞典、英格蘭、奧地利和挪威等國家土地登記處或地籍(LRC)管理部門已啟動一項被稱為歐洲土地信息服務(wù)(EULIS)的合作項目[3]。EULIS的目標是通過Internet提供信息跨國訪問,為該市場的專業(yè)人士和廣大民眾創(chuàng)造更好的條件。

西方發(fā)達國家土地登記信息系統(tǒng)的建設(shè)日漸成熟,其應(yīng)用已經(jīng)由部門內(nèi)部信息共享轉(zhuǎn)向社會范圍內(nèi)共享,由國內(nèi)向周邊國家延伸。除了可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)辦理、業(yè)務(wù)查詢、業(yè)務(wù)公告外,還實現(xiàn)了圖形數(shù)據(jù)瀏覽,并帶來了巨大經(jīng)濟效益和社會效益。我國的土地登記管理發(fā)展較晚,20世紀80年代才開始運用計算機技術(shù)對土地資源信息進行了系統(tǒng)的管理。在GIS等信息系統(tǒng)的長足發(fā)展和廣泛應(yīng)用,給土地登記信息系統(tǒng),打開了一種新的思路。到21世紀初期,系統(tǒng)建設(shè)開始從以往片面追求大而全的GIS系統(tǒng),轉(zhuǎn)向集GIS與辦公自動化為一體、架構(gòu)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的圖文辦公系統(tǒng),用于輔助進行日常業(yè)務(wù)辦公[4]。目前,中國正在經(jīng)歷的經(jīng)濟飛速增加與城市化快速發(fā)展的過程,地籍變更日益頻繁、地籍信息量也越來越大,對土地登記管理提出了更高的要求。我國國內(nèi)土地登記信息系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用現(xiàn)狀,雖然在信息化和專業(yè)化上得到了長足的進步,但相對于國外來說,我國的發(fā)展還是相對緩慢,表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化、業(yè)務(wù)管理、多用戶并發(fā)、數(shù)據(jù)共享等方面的技術(shù)相對落后。

因此,應(yīng)用現(xiàn)代先進的科學技術(shù)和手段,建立科學的土地登記管理體系,提高辦公效率,使得資源信息共享,本文針對土地登記辦證自動化實際需求,在工作流和GIS理論的基礎(chǔ)之上,通過需求、設(shè)計等步驟,為實現(xiàn)國土資源局土地登記辦證自動化系統(tǒng)做好鋪墊。該系統(tǒng)是基于GIS和工作流的土地登記辦證自動化系統(tǒng),將先進的GIS技術(shù)和工作流技術(shù)相結(jié)合,整合并應(yīng)用于土地登記信息系統(tǒng),將可以滿足土地登記系統(tǒng)實時且高效的進行土地資源配置和登記業(yè)務(wù)任務(wù)。其為國土部門對國土信息數(shù)據(jù)的規(guī)范性、精確性以及國土辦公信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性、高效性、方便靈活性等提供了保障。

2.相關(guān)技術(shù)

2.1 工作流技術(shù)

工作流[5]的概念起源于生產(chǎn)組織和辦公自動化領(lǐng)域,它是針對日常工作中具有固定程序的活動而提出的一個概念,目的是通過將工作分解成定義良好的任務(wù)、角色,按照一定的規(guī)則和過程來執(zhí)行這些任務(wù)并對它們進行監(jiān)控,達到提高辦事效率、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理水平和企業(yè)競爭力的目標。工作流管理聯(lián)盟對于工作流的定義有如下描述:工作流是一類能夠完全或者部分自動執(zhí)行的業(yè)務(wù)過程,它根據(jù)一系列過程規(guī)則,使得文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間傳遞與執(zhí)行。從以上定義中我們可以看到工作流的三個基本特征:1)工作流是面向業(yè)務(wù)過程的技術(shù),這是與傳統(tǒng)的面向功能的信息管理技術(shù)的不同之處。2)工作流反映了業(yè)務(wù)過程的自動化,它描述的是可由計算機系統(tǒng)支持運行的業(yè)務(wù)過程。3)工作流根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則將系統(tǒng)中的各種資源相互關(guān)聯(lián),并協(xié)調(diào)完成整個業(yè)務(wù)過程。

在實際應(yīng)用中,工作流常與業(yè)務(wù)過程重組(BPR)聯(lián)系在一起,完成對企業(yè)(組織)中核心業(yè)務(wù)過程的評估、分析、建模和操作的實施。雖然并非所有的BPR過程都需要采用工作流的方式進行實施,但工作流技術(shù)通常是實施BPR的一個較好方法,因為工作流提供了業(yè)務(wù)過程邏輯與它的信息支撐系統(tǒng)的分離,從而可以修改過程規(guī)則來重定義業(yè)務(wù)過程。

2.2 GIS技術(shù)

篇6

【關(guān)鍵詞】編制;現(xiàn)勢性;設(shè)計1 編制背景

根據(jù)我院與遼寧省地震局關(guān)于《遼寧省地震應(yīng)急數(shù)據(jù)庫地理地圖》的合作要求,編輯制作遼寧省14個地級市政區(qū)圖和城區(qū)圖。分別為沈陽市、大連市、鞍山市、本溪市、撫順市、丹東市、錦州市、營口市、阜新市、遼陽市、盤錦市、鐵嶺市、朝陽市、葫蘆島市。

2地圖的數(shù)學基礎(chǔ)

2.1、名稱:***政區(qū)圖、***城區(qū)圖。

2.2、比例尺:(見圖表)

2.3、成圖尺寸: 1020×1390

2.4、密級:內(nèi)部用圖

2.4、紙張:正度標準雙全開(合幅彩色噴繪)。

3基礎(chǔ)資料的制定

由于《遼寧省地震應(yīng)急數(shù)據(jù)庫地理地圖》內(nèi)容涵蓋全省的自然地理要素和社會經(jīng)濟要素。為了達到相當程度的現(xiàn)勢性,我們收集了大量的資料,并對所有的資料依據(jù)“精益求精、去粗存精”的原則進行了嚴格地分析、篩選和整理。對現(xiàn)勢性好的資料直接采用,現(xiàn)勢性稍差或精度達不到要求的資料,進行了修編、補調(diào)或以新的地形圖進行核對、修改。例如,新增道路的線路走向不夠精確時,則以新的地形圖根據(jù)地形特征進行合理改動,以達到資料準確、可靠的要求。現(xiàn)勢性,還體現(xiàn)在時刻追蹤行政區(qū)劃更改的最新動態(tài)。根據(jù)各級政府調(diào)整行政區(qū)劃的最新文件,及時地在地圖上作出相應(yīng)的更新。

3.1 政區(qū)圖

基礎(chǔ)資料:采用遼寧省民政廳、遼寧省測繪局2003―2004年聯(lián)合編制的各

種比例尺的***市政區(qū)圖(鐵嶺市為鐵嶺市公路圖)為基礎(chǔ)資料。

特殊說明:沈陽市采用地信室2005年生產(chǎn)的沈陽市政區(qū)圖。撫順市采用地信室2001年生產(chǎn)的撫順市政區(qū)圖。朝陽市采用朝陽市地名辦生產(chǎn)的朝陽市政區(qū)圖。

補充資料:近年生產(chǎn)的各市縣政區(qū)圖。

參考資料: 1) 中國高速公路及城鄉(xiāng)公路網(wǎng)地圖集,出版時間2007年1月。

遼寧省民政廳2005年編制的遼寧省行政區(qū)劃簡冊及地名變更文件。

國家測繪局2001年出版的中國國界線畫法標準樣圖。

2004年生產(chǎn)的“遼寧省水利工程圖”,比例尺1:80萬,出版單位:遼寧省水利局、遼寧經(jīng)緯測繪科技有限公司聯(lián)合編制。

2006年生產(chǎn)的遼寧省地圖,比例尺1:55萬。出版單位:遼寧省第二測繪院。

遼寧省公路里程地圖冊,出版時間2006年3月。

遼寧省地圖冊,出版時間2006年1月。

3.2 城區(qū)圖

基礎(chǔ)資料:采用2005年-2007年院生產(chǎn)的1:2000遼寧省網(wǎng)通地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基本資料。

特殊說明:沈陽市采用2007年制圖室生產(chǎn)的沈陽市城區(qū)圖。

鞍山市采用2004年8月生產(chǎn)的鞍山市城區(qū)圖。主辦單位:鞍山市環(huán)境保護局。

阜新市采用2005年11月出版的阜新市城區(qū)圖。主辦單位:遼寧省城市企事業(yè)分布圖采編辦公室。協(xié)辦單位:阜新市人民政府辦公室。

盤錦市采用2006年9月信息工程室生產(chǎn)的盤錦市行政企事業(yè)單位分布圖。主辦單位:遼寧省城市行政企事業(yè)分布圖采編辦公室。協(xié)辦單位:盤錦市人民政府辦公室。

遼陽市采用2005年12月生產(chǎn)的遼陽市街區(qū)圖。主辦單位:遼陽市土地規(guī)劃管理局。

朝陽市采用2006年10月工程室生產(chǎn)的朝陽市行政企事業(yè)單位分布圖。主辦單位:遼寧省城市行政企事業(yè)分布圖采編辦公室。

補充資料:近年生產(chǎn)的各市城區(qū)圖。

4各圖組數(shù)據(jù)的組織與處理

4.1 政區(qū)圖

水系:河流長度小于10mm的河流舍去,寬度小于0.5mm的雙線河用單線表示。單線河漸變表示,起始寬度為0.15mm,漸變間隔為0.05(即漸變值為0.15-0.2-0.25-0.3-……)。水庫按大、中、小分為三個等級,大型水庫為二個壩址,中型水庫為一個壩址,小型水庫(面積小于20平方毫米)用點表示。注意點符號的方向應(yīng)與水系流向一致。在保持水系基本特征的情況下,可以舍掉小的彎曲,線劃保持光滑。河流注記按從左至右、從上至下的順序均勻標注,每個河名不要超過三組。

居民地:縣區(qū)級以上居民地按底圖采用街區(qū)圖形表示;其余采用點位符號表示。個別居民地分布密集地區(qū),舍去個別自然屯。

道路:鄉(xiāng)級以上全部表示,其它道路擇要表示(表示程度應(yīng)為60%)。注意道路的連續(xù)性,路網(wǎng)的結(jié)構(gòu),至村屯的道路應(yīng)保留,小的彎曲可以舍掉,保持線劃的光滑。進街區(qū)的道路用雙線表示,道路寬度按各市情況自定,寬度值為1-0.6。

鐵路:全部表示。表示車站,不注站名。

橋梁:表示雙線河上的橋梁。表示隧道。橋梁大小按河流寬度和通行道路的等級配置(高度分別為:高速=5,國道=4,省道至其它道=3)。

境界:表示到鄉(xiāng)、鎮(zhèn)界,無資料表示到縣、區(qū)界。并加色帶增強區(qū)域判讀性。

色帶寬度為國界3.5+3.5,省界3+3,市界3.5,縣區(qū)界3。國界要嚴格按照底圖采集。

其它:資料上存在的山峰、山脈全部表示;區(qū)域注記選取到縣區(qū)級;面積大于3×3mm的沼澤地、鹽田地、淤泥地、沙灘地等用象形圖案表示;雙線水、水庫、湖泊等面狀水采用面積色。(具體參數(shù)見附表1)

注意:應(yīng)保證采集線劃的光滑;各要素間的關(guān)系;在線劃密集時要有0.2的間距;圖面的整體美觀。

4.2 城區(qū)圖

道路:全部用雙線路表示,分為四個等級。一級道路寬4.2,二級道路寬3.5,三級道路寬2.5,四級道路寬1.5(農(nóng)村道路1)。表示內(nèi)部道路,寬度1。

注:沈陽市分為五個等級,環(huán)城公路為一級,路寬為5,其他同上。

鐵路:按密度取舍,保持鐵路貫通性。

街區(qū)居民地:城區(qū)按街區(qū)范圍表示,農(nóng)村居民地綜合成街區(qū)形式。房屋分為樓房、平房兩種。樓房全部表示,平房綜合。

水系:寬度大于0.5的河流用雙線表示。長度小于10的河流可取舍。雙線長年河局部寬度較窄時,可夸大表示,但應(yīng)保持水系基本特征。湖泊、池塘等面積小于10平方毫米的可以舍掉。面積較小但密集的湖泊、池塘等,可綜合表示。單線河流漸變表示,起始寬度為0.15mm,漸變間隔為0.05(即漸變值為0.15-0.2-0.25-0.3-……)。在保持水系基本特征的情況下,可以舍掉小的彎曲,線劃保持光滑。

注記:以數(shù)據(jù)上的為準,優(yōu)先選取有固定意義的政府機關(guān)、科教衛(wèi)生、公共設(shè)施、餐飲娛樂、金融、企事業(yè)單位、名勝古跡等。對不穩(wěn)定的單位不選取。

河流名稱按河流主次分為兩個等級,按從左至右、從上至下的順序均勻標注,每個河名不要超過三組。道路名稱按道路走向表示,并隨道路走向旋轉(zhuǎn)角度。每組路名不要超過兩組。

其它:表示公園綠地、廣場、體育場等;表示火車站,長途客運站;表示古跡、紀念碑、廟宇、塔等。

5檢查

要素編制的精度(以偏離中心位置為衡量標準)

道路編制的流暢性;

街道編制的美觀性;

各要素關(guān)系處理的正確性;

要素遺漏的情況;

要素歸屬正確性;

進行兩級檢查(不包括作業(yè)人員自校)。

質(zhì)量評定標準執(zhí)行遼寧省地理信息院產(chǎn)品質(zhì)量評定標準。

對于上述問題在檢查過程中及時發(fā)現(xiàn)及時強調(diào)及時處理及時改正,檢查人員對作業(yè)人員的錯漏修正精心核對,在整個作業(yè)過程中,發(fā)現(xiàn)和處理的特殊問題,做以詳細記載,以方便后續(xù)的檢查處理工作。

6 設(shè)計后的思考

地圖設(shè)計是地圖編制過程中的重要組成部分,起決定性的作用。隨著計算機技術(shù)和測繪新技術(shù)的迅速發(fā)展,給地圖制圖技術(shù)帶來了新的工藝技術(shù)革新,借助于制圖軟件的地圖設(shè)計使地圖設(shè)計更趨于靈活,設(shè)計的效果更加合理。一套地圖的設(shè)計是一項復雜的工程,圖組間的地圖內(nèi)容要有機關(guān)聯(lián)并互相補充,這樣的地圖才是合格的作品。新版《遼寧省地震應(yīng)急數(shù)據(jù)庫地理地圖》在地圖設(shè)計方面作了一些創(chuàng)新,地圖的整個設(shè)計工作都充分應(yīng)用了制圖新技術(shù),使其在內(nèi)容上能夠盡量滿足廣大讀者使用地圖的需要。但由于設(shè)計者能力有限,出版后不足地方請多指教多包涵。

篇7

一、抓核心考點梳理知識

二輪復習中,老師多采用小專題模式,緊扣某一核心考點從專題知識梳理和強化訓練兩個角度切入,引導大家進行歸納總結(jié)。而同學們需要做的是專題講練后的反思總結(jié):把專題講練中某一核心考點的知識進行發(fā)散性思考,并對已錯問題進行縱向思考,這樣才能形成由細節(jié)構(gòu)建成的宏觀知識框架。如洋流專題,同學們可根據(jù)老師所講內(nèi)容和練習中出現(xiàn)的問題編寫反思圖,以構(gòu)建知識體系。(如下圖)

二、用主線法串聯(lián)知識

高考特別強調(diào)能力立意,注重多層次、多視角地考查同學們的分析、歸納、描述問題的能力。這時,我們需要找到一種方法,幫助我們串聯(lián)知識,讓課堂上學到的死知識鮮活起來。主線法就是其中之一。區(qū)位因素(類似的還有自然要素差異、分布特點的空間差異、人地關(guān)系、可持續(xù)發(fā)展等)就是一條重要的主線,很多問題都可以應(yīng)用它加以解決。例如五大湖地區(qū)區(qū)域發(fā)展階段演變過程就可以用農(nóng)業(yè)區(qū)位因素和工業(yè)區(qū)位因素加以解釋:

初期階段,農(nóng)副產(chǎn)品(羊毛)、交通因素導致該地區(qū)成為皮毛貿(mào)易場所;19世紀中葉后,科技(最主要的因素)、資源、交通因素導

該地區(qū)成為大型鋼鐵基地;成長階段,國際市場對鋼材的需求量大增(市場因素)導致該地區(qū)工業(yè)中心紛紛出現(xiàn)、區(qū)域T業(yè)規(guī)模不斷擴大;轉(zhuǎn)型階段,成本(上漲)、資源(短缺)、環(huán)境(惡化)因素導致該地區(qū)呈現(xiàn)衰退景象;再生階段,各種不利因素的有效治理,新的優(yōu)勢因素的不斷加入。

再如,選修模塊《環(huán)境保護》中試題的考查大多沿循四條主線:①溫室氣體CO2排放一全球變暖一應(yīng)對策略(如循環(huán)經(jīng)濟、新能源開發(fā)、節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等);②各類生態(tài)環(huán)境問題一資源問題一探究成因、危害、對策;③各地污染事件一污染問題一探究各種污染的具體原因、危害、對策;④礦產(chǎn)資源開發(fā)一開發(fā)中存在的環(huán)境問題、利用中存在的環(huán)境問題以及資源枯竭問題一資源可持續(xù)利用的對策等?!堵糜蔚乩怼分械乃臈l主線分別為:①地貌、水文、植被景觀一景觀成因分析一景觀的時空分布規(guī)律、旅游資源的類型及其價值等;②借助某條線路(古絲綢之路等)考查沿線地區(qū)的著名旅游景點、旅游線路選擇、不同路段生態(tài)環(huán)境問題及其保護措施;③選取典型旅游景點(世界地質(zhì)公園、世界遺產(chǎn)、古城遺址、自然保護區(qū)等)分布圖,考查旅游資源的分布特點、形成原因、價值、觀賞方式以及環(huán)境問題、旅游活動中需要注意的安全問題及環(huán)境保護問題等;④展示區(qū)域旅游規(guī)劃圖.÷旅游規(guī)劃方案的比較一旅游規(guī)劃存在的安全和生態(tài)隱患一應(yīng)對規(guī)劃中的環(huán)境問題的措施等。同學們?nèi)裟芫o扣這些主線,進行深層次的思考與剖析,并聯(lián)系教材相關(guān)知識,就能有的放矢,高效答題。

三、用巧記法儲存知識

“調(diào)動和運用知識”是新高考的一項重要的能力目標。但分析這一目標我們不難發(fā)現(xiàn),儲存充足、牢固的地理學科知識,是實現(xiàn)目標的首要條件。對于包羅萬象的地理學科,需要識記的知識太多了,光憑死記硬背是不夠的,還需要我們巧記、妙記。常見的巧記方法很多,如歸類記憶法、口訣記憶法、串線記憶法、聯(lián)想記憶法、圖示記憶法、規(guī)律記憶法等,巧妙使用可達事半功倍的效果。例如,我們可以把產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移對移人地和移出地的不同影響歸納為“加減法”(對移人地:加重了環(huán)境污染,減輕了就業(yè)壓力;對移出地:增加.了就業(yè)壓力,減輕了環(huán)境污染);把區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展問題歸納為“優(yōu)、劣、問、策”四字法(突出優(yōu)勢條件、制約發(fā)展的劣勢因素、發(fā)展中出現(xiàn)的問題以及應(yīng)對策略,讓同學們針對某一具體的區(qū)域一一剖析);把生態(tài)問題的原因歸納為“天、地、人三因素法”等,都可以實現(xiàn)有效記憶。類似的問題很多,同學們需要歸納、編寫、提煉出自己的記憶方法,方能實現(xiàn)高考應(yīng)具備的能力要求。

四、用比較法辨析異同

同學們可以利用比較法確定事物之間的異同和關(guān)系,常見的比較方法有:

(1)同類比較:把本質(zhì)上具有相似性的區(qū)域放到一起進行比較,既能發(fā)現(xiàn)其共性問題,又能發(fā)現(xiàn)其突出差異。例如下表中傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)的比較。

同類比較法主要找尋各工業(yè)區(qū)的異同以及各自的優(yōu)勢與不足,為高效解題提供依據(jù)。但在遷移應(yīng)用時,則要與當?shù)氐膶嶋H情況相結(jié)合。

(2)異類比較:異類比較法是指對兩個或兩個以上性質(zhì)相反的事物或一個事物的正反兩面加以比較的方法。它反映的不是兩類事物的相同點,而是兩類事物的不同點,其結(jié)果鮮明清晰,有利于鑒別、分析。比如我們可以把傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)和新興工業(yè)區(qū)放到一起進行比較(如下表),分析其形成的區(qū)位條件、容易引發(fā)的環(huán)境問題以及應(yīng)對的策略等。

通過比較,我們可以實現(xiàn)知識點的集群效應(yīng),知識網(wǎng)絡(luò)的立體化、全方位、多層次效應(yīng),遷移應(yīng)用技能的提升效應(yīng)。

五、用析圖法提升技能

現(xiàn)在的高考可謂“無圖不成題”,借用一幅圖、一張表引出一個題組,不僅能夠考查同學們圖表信息的獲取能力,還能考查同學們分析問題、論證問題、解決問題的能力。因此,同學們需要具備常見圖表的判讀能力,尤其是統(tǒng)計圖和區(qū)域圖要重點掌握。其中,統(tǒng)計圖的判讀步驟如下:

(1)從地理統(tǒng)計圖中獲取和解讀有效信息:①仔細讀圖(包括圖名以及圖形的組成要素,如坐標圖中縱橫坐標表示的地理事象、結(jié)構(gòu)圖中表示的地理各要素的比例關(guān)系等);②閱讀和分析各種地理圖表所承載的有關(guān)地理事物定性、定量的信息。如根據(jù)坐標軸正確讀出數(shù)值(任意值、最大值、最小值、平均值、比例值等);根據(jù)線、柱的長短和起伏,判斷變化特點(增長、降低等);根據(jù)直線斜率大小判斷變化速度、演變趨勢等。

(2)描述和闡釋統(tǒng)計圖所揭示的地理事象分布或演變規(guī)律:在觀察、分析和判讀各種統(tǒng)計圖后,能夠用簡潔的文字語言、圖形語言或其他表達方式描述地理統(tǒng)計圖所反映的地理事象的基本特征、地理事物的分布和發(fā)展變化,圖形呈現(xiàn)的基本原理與規(guī)律等。

(3)調(diào)動和運用地理知識、基本技能,分析、解決地理統(tǒng)計圖中反映的實際問題:①能夠調(diào)動和運用基本的地理數(shù)據(jù)、地理概念、地理事物的主要特征及分布、地理原理與規(guī)律等知識,以及自主學習過程中獲得的相關(guān)地理信息按試題要求作答;②能夠運用地理基本技能,如不同圖形的判讀和識別,不同類型地理數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換與分析等,分析和解決地理統(tǒng)計圖中所反映的具體問題。

六、用模式化完善思路

篇8

關(guān)鍵詞:GIS 多傳感器 聯(lián)合 監(jiān)控

中圖分類號: 文獻標識碼:A文章編號:1007-9416(2010)05-0000-00

1 引言

隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,監(jiān)控越來越受到重視,各種類型的傳感器大量安裝在重要口岸和敏感地區(qū),執(zhí)行維護國家安全和社會穩(wěn)定的重任。其中,視頻和坐標類傳感器(發(fā)現(xiàn)目標的坐標為主的傳感器,如雷達、聲納、AIS、微傳感器等)是常用的監(jiān)視手段,而GIS系統(tǒng)是監(jiān)控中常用的平臺[1,5,6],它們各有各的特點。

目前視頻傳感器主要有基于CMOS和CCD的可見光、紅外、可見光/紅外綜合(EO/IR)和微光夜視儀等。視頻信息直觀性強,實時性好,易于判讀和理解,但監(jiān)視的距離較近,而且光電和可見光傳感器容易受到環(huán)境的影響,在惡劣天候下難以施行有效監(jiān)測;而坐標類傳感器,一般具有探測距離遠、能夠全天候工作、穿透性強、能對目標進行識別與跟蹤等特點,但其直觀性差,難以判讀且容易出現(xiàn)誤判等現(xiàn)象[3,4]。

GIS系統(tǒng)是計算機技術(shù)、圖形學技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)融合的產(chǎn)物,是一種利用計算機對有關(guān)地理、空間位置的數(shù)據(jù)進行存儲、查詢和顯示的計算機支持系統(tǒng),主要用來描述現(xiàn)實世界中地物在空間上的分布及其屬性。GIS系統(tǒng)可借助計算機,將傳感器及監(jiān)控目標的空間特征信息進行可視化表達,為監(jiān)控系統(tǒng)提供直觀、清晰、全面的信息表達式,GIS系統(tǒng)能夠快速獲取某一空間地物的基本特征。雖然GIS數(shù)據(jù)詳細準確,但其更新周期長,一般適合描述固定的地物等,對動目標描述困難[6]。

目前,上述傳感器及GIS平臺在監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍,針對每一類傳感器甚至是同一類傳感器中的不同型號產(chǎn)品,往往都需要采用一套專門的處理系統(tǒng)[2,7]。這些專門的處理系統(tǒng)由于信息格式不統(tǒng)一、控制方式不一致,導致系統(tǒng)間難以實現(xiàn)信息共享,無法充分發(fā)揮多傳感器聯(lián)合監(jiān)控的優(yōu)勢,造成設(shè)備和資源的嚴重浪費,本文針對現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題及監(jiān)控系統(tǒng)中常用傳感設(shè)備的特點,提出基于GIS平臺的多傳感器聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)以GIS平臺為依托,以空間位置為中介,可實現(xiàn)多種傳感設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)視與控制,從而大幅提高監(jiān)控的效果。

2 多傳感器聯(lián)合監(jiān)控的原理及實現(xiàn)方法

2.1多傳感器聯(lián)合監(jiān)控的原理

視頻傳感器自身的位置是絕對的,其方位角以及俯仰角也是可以確定的,如果視頻傳感器帶測距功能,則可以得出目標的具體方位;也可以確定目標的位置;而GIS數(shù)據(jù)則是空間和時間上的結(jié)構(gòu)體。因此,可以考慮以空間位置作為鈕帶,將多種傳感器有機結(jié)合在一起。各種監(jiān)控設(shè)備雖然工作原理及流程都不盡相同,但它們的共同點是可以提供或者利用目標的位置信息,因此,本文提出一種以地理信息平臺為依托,實現(xiàn)多傳感器的聯(lián)合監(jiān)控的方案,其流程如圖1所示。

當傳感設(shè)備1發(fā)現(xiàn)目標并獲取目標坐標后,傳感設(shè)備1將目標位置提供給地理信息系統(tǒng),地理信息系統(tǒng)在地圖上顯示出該目標并計算出目標相對于傳感設(shè)備2的方位,并將此方位轉(zhuǎn)換為傳感設(shè)備2的引導控制信息,傳感設(shè)備2可根據(jù)此引導控制信息,自動轉(zhuǎn)向該目標,這樣就實現(xiàn)了傳感器備1與傳感設(shè)備2的聯(lián)合監(jiān)控,同理可實現(xiàn)多個監(jiān)控設(shè)備間的聯(lián)合監(jiān)控。

2.2經(jīng)緯度與坐標信息的轉(zhuǎn)換方式

多傳感器聯(lián)合監(jiān)控的關(guān)鍵在于實現(xiàn)多傳感器空間位置、目標空間位置的統(tǒng)一描述,具體的處理方式主要表現(xiàn)為經(jīng)緯度與空間坐標的轉(zhuǎn)換。假定其他傳感器與視頻傳感器自身的經(jīng)緯度已知,分別為 , ,經(jīng)緯度分別為 C點為其他傳感器發(fā)現(xiàn)的目標的位置,其中 C相對A方位 ,距離, 問題就轉(zhuǎn)換為了求取目標C相對視頻傳感器B點的方位 以及距離 ,其關(guān)系如圖2所示。

根據(jù)求出的距離及角度,就可以計算出視頻傳感器轉(zhuǎn)向該目標點所需要轉(zhuǎn)動的方位角高低角以及鏡頭相關(guān)參數(shù),從而可以建立目標與傳感器控制的映射關(guān)系。

3 基于GIS多傳感器聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

基于GIS多傳感器聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng)主要包括兩大部分,即傳感器和聯(lián)合監(jiān)控平臺,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。該結(jié)構(gòu)可以作為一個中心作用,也可根據(jù)實際需要靈活擴展為多級。從圖中可以看出,多傳感器聯(lián)合監(jiān)控平臺主要包括三個模塊,即視頻處理與控制模塊、目標處理與控制模塊和GIS綜合處理模塊,其中視頻處理與控制模塊與視頻傳感器相連,坐標傳感器與目標處理與控制模塊相連,GIS綜合處理模塊與視頻處理與控制模塊,以及目標處理與控制模塊均相連,每個模塊的具體功能如下:

視頻處理與控制模塊:視頻處理與控制模塊主要分為視頻處理子模塊和傳感器控制子模塊,其中視頻處理子模塊主要完成視頻的采集、處理、壓縮、存儲、回放、編輯等功能,傳感器控制子模塊主要完成對多種視頻傳感器的統(tǒng)一控制。

目標處理與控制模塊:主要包括兩個部分,即目標處理子模塊以及傳感器控制子模塊。目標處理子模塊完成目標信息的獲取、分類、判別、存儲、編輯等功能,而傳感器控制子模塊實現(xiàn)對目標傳感器的統(tǒng)一控制。

GIS綜合處理模塊:GIS綜合處理模塊以空間數(shù)據(jù)庫為支撐,接收視頻處理與控制模塊、目標處理與控制模塊的傳感器、視頻及目標信息并在電子地圖上統(tǒng)一顯示,并對這兩個模塊發(fā)送傳感器控制信息或者視頻信息,實現(xiàn)對另外兩個模塊的交互進行管理與協(xié)調(diào),從而實現(xiàn)多傳感器的聯(lián)合監(jiān)控。

基于GIS的多傳感器聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程為視頻傳感器將獲取的視頻信息以及視頻傳感器的參數(shù)狀態(tài)傳送至視頻處理與控制模塊,由視頻處理子模塊處理后交給GIS綜合處理模塊,在電子地圖上進行顯示。同樣,目標處理與控制模塊接收來自坐標傳感器的目標數(shù)據(jù)并進行處理后交給GIS綜合處理模塊并進行統(tǒng)一顯示。GIS綜合處理模塊即可以接收各種信息,也可以通過視頻處理與控制模塊、目標處理與控制模塊對各種傳感器進行控制。

4 聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng)的典型功能及應(yīng)用

4.1 監(jiān)控點優(yōu)化配置

多傳感器聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng)需要根據(jù)監(jiān)控區(qū)域及監(jiān)控任務(wù)設(shè)置監(jiān)控點,僅根據(jù)經(jīng)驗進行設(shè)置,一般難以達到最佳效果。該系統(tǒng)可以利用GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能,實現(xiàn)多個監(jiān)控點的優(yōu)化配置。在電子地圖上輸入監(jiān)控點位置、傳感器數(shù)量及通視條件要求等相關(guān)參數(shù),通過GIS分析,可以獲取傳感器的監(jiān)控范圍,明確監(jiān)控點的監(jiān)控能力。采用該方法可以靈活更改傳感設(shè)備的地點以及數(shù)據(jù),從而獲取最優(yōu)的監(jiān)控點配置方案,為監(jiān)控點的準確設(shè)置提供科學依據(jù)。此外,通過該系統(tǒng)還可對整個監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控區(qū)域、熱點區(qū)域、監(jiān)控設(shè)備的重復度、監(jiān)控區(qū)域的重合度等情況進行評價。

4.2 同類傳感器聯(lián)合監(jiān)控

同類傳感器聯(lián)合監(jiān)控,可以有效擴大傳感器的監(jiān)控范圍,提高監(jiān)控的效能,例如多視頻監(jiān)控鏡頭、多雷達監(jiān)控等。采用多視頻鏡頭監(jiān)控,在一個監(jiān)控點安裝多個視頻傳感器,可實現(xiàn)同時對監(jiān)控點周圍360度全方位監(jiān)控。此外,當發(fā)現(xiàn)重要目標后,僅從一個方向?qū)δ繕诉M行監(jiān)控可能是不夠的,這時可以由GIS進行分析,找出一些最合適的傳感器對目標從各個方位進行監(jiān)控,從而確保對重點目標的全方位無間斷監(jiān)控。同類傳感器聯(lián)合監(jiān)控實現(xiàn)方便,易于操作。

4.3 異類傳感器聯(lián)合監(jiān)控

異類傳感器聯(lián)合監(jiān)控,可以充分發(fā)揮各種傳感器的優(yōu)勢,實現(xiàn)多傳感器的優(yōu)勢互補。例如雷達和視頻傳感器的聯(lián)合監(jiān)控中,當雷達發(fā)現(xiàn)目標后,可以控制視頻傳感器轉(zhuǎn)向該目標,通過目標的視頻信息進行驗證,從而對目標的屬性進行正確的判斷,有利于后續(xù)處理;同理,當視頻傳感器發(fā)現(xiàn)目標后,也可以通知具有跟蹤功能的坐標傳感器鎖定該目標并進行跟蹤,視頻傳感器可以繼續(xù)對其他目標進行監(jiān)控。采用該方法,各監(jiān)控點可以根據(jù)實際需要配置傳感器,進而充分發(fā)揮監(jiān)控的效能。

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4.4 GIS與傳感器結(jié)合

4.4.1 利用GIS數(shù)據(jù)實現(xiàn)對監(jiān)控內(nèi)容的判讀

當發(fā)現(xiàn)可疑目標后,如果無法確定是地物還是目標,此時可以利用GIS數(shù)據(jù)實現(xiàn)對監(jiān)控內(nèi)容的判讀,具體有兩種措施:一是直接借助GIS數(shù)據(jù)進行判斷,如果在該位置上沒有固定地物,則可認為該可疑目標是一個目標,否則,可以認為該目標是一個地物;二是根據(jù)該區(qū)域的特性進行判斷,例如在一個陸地上一般不會出現(xiàn)船只,而在海洋上則可能是一個船只。

4.4.2 利用監(jiān)控數(shù)據(jù)對GIS數(shù)據(jù)進行更新

GIS的數(shù)據(jù)一般更新較慢,很難體現(xiàn)周圍境況的實時變化,當?shù)匚锇l(fā)生變化后,可能影響監(jiān)控效果。而根據(jù)監(jiān)控獲取的數(shù)據(jù),在經(jīng)過人工判定確認后,可以對GIS數(shù)據(jù)進行更新,從而形成一個閉環(huán)的系統(tǒng)。

4.5 熱點區(qū)域監(jiān)控

有時需要對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的熱點區(qū)域進行監(jiān)控,因此,需要多個傳感器進行聯(lián)合監(jiān)控。如果所有的傳感器一直對該區(qū)域進行監(jiān)控,會照成監(jiān)控設(shè)備的浪費,甚至導致某些區(qū)域成為監(jiān)控的盲區(qū),而采用本系統(tǒng),可以從全局的角度出發(fā),根據(jù)熱點區(qū)域的位置及監(jiān)控任務(wù)的改變而靈活地對傳感器進行調(diào)度,從而實現(xiàn)對熱點區(qū)域的準確監(jiān)控,同時提高監(jiān)控設(shè)備的利用效率。

4.6 多傳感器聯(lián)合監(jiān)控綜合顯示

該系統(tǒng)可以將多種傳感器自身及其發(fā)現(xiàn)的目標標注在電子地圖上形成綜合態(tài)勢,供用戶在宏觀上進行把握;此外,當用戶關(guān)注某一目標時,可以將相關(guān)的視頻信息、目標屬性信息以及地理坐標信息統(tǒng)一顯示,從而提高目標判讀與識別的準確性;還可在人工的干預下,實現(xiàn)目標、屬性信息、相關(guān)地理坐標信息以及視頻信息的關(guān)聯(lián),供用戶在查看時更加容易。

5 結(jié)語

本文提出了一種基于GIS平臺的多傳感器聯(lián)合監(jiān)控方案,以GIS為平臺,以空間位置為中介,實現(xiàn)對各種傳感器的統(tǒng)一控制,并將多種傳感器(視頻傳感器、坐標類傳感器)采集的信息進行GIS平臺級的融合,實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的無縫監(jiān)視,有效了提高多種傳感器聯(lián)合監(jiān)控的效果。目前,該方案已經(jīng)應(yīng)用于某大型監(jiān)控系統(tǒng),效果較好。

參考文獻

[1] 劉先省,申石磊,潘泉.傳感器管理及方法綜述[A].電子學報,2002.

[2] 譚樹人,張茂軍,徐偉.多傳感器同步圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計[A].視頻技術(shù)應(yīng)用于工程,2006.

[3] 沈江,王粟,徐曼.多傳感器動態(tài)數(shù)據(jù)融合自適應(yīng)控制系統(tǒng)[A].組合機床與自動化加工技術(shù),2006.

[4] 世界傳感器發(fā)展現(xiàn)狀[Z/OL].省略,2008.

[5] 甄君,夏俊清.多手段信息偵察的綜合應(yīng)用技術(shù)研究[A].專題技術(shù)與工程應(yīng)用,2008.

[6] 蔡志浩,彭曉源.基于地理信息系統(tǒng)的虛擬戰(zhàn)場態(tài)勢顯示[J].系統(tǒng)仿真學報,2003.

篇9

1.利用地球儀正確演示地球自轉(zhuǎn),并從各角度觀察地球自轉(zhuǎn)的基本特征,增強地理空間思維能力和想象力,培養(yǎng)實際操作和動手能力。

2.通過實驗演示,觀察并體會地球自轉(zhuǎn)時各地的晝夜變化,從而理解各地時差,提高發(fā)現(xiàn)及加工地理信息的能力。

3.通過發(fā)現(xiàn)生活中與地球自轉(zhuǎn)相關(guān)的地理現(xiàn)象,激發(fā)地理探究心理,初步養(yǎng)成求真、求實的科學態(tài)度。

教學重難點

教學重點:地球自轉(zhuǎn)方向及產(chǎn)生的地理現(xiàn)象。

教學難點:學生通過日?,F(xiàn)象及實驗,推理、想象地球自轉(zhuǎn)方向及自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理現(xiàn)象。

教學方式

本節(jié)利用擬人化手法虛擬了一個貫穿整體探究過程的情境――愛運動的“地球先生”。利用畫外音的方式以“地球先生”的口氣設(shè)疑并貫穿整節(jié)課,促使學生始終對教學內(nèi)容保持高度的興趣與關(guān)注,積極主動地進行探究活動。

利用充氣地球儀作為道具模擬地球自轉(zhuǎn),增強空間想象力。實驗演示“晝夜更替”這一內(nèi)容,因考慮到并不能完全保證在暗室中進行,故由教師參與拍攝微電影的形式進行,進一步激發(fā)學生的興趣與熱情。

教學過程

1.課堂導入

情境:地球先生出場(配樂:《非誠勿擾》男士出場曲)。

教師引導:你們了解這位先生哪些方面呢?

學生活動:回憶舊知。

2.新課教學

活動1:區(qū)分自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)

情境:地球先生說:(畫外音)“這是我平時和我的幾位兄弟一起做運動時的視頻,你們能找到我嗎?觀察一下我不停地在做幾種運動呢?”

【展示】Flas:太陽系各行星運動及地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)

學生活動:觀看動畫,思考、討論、嘗試描述并區(qū)分地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動。

【明確主題】“自轉(zhuǎn)”運動

活動2:感受地球自轉(zhuǎn)

情境:地球先生說:(畫外音)“你們能感受到我在自轉(zhuǎn)嗎?”

【展示】Flas:太陽、月亮、星星的東升西落

學生活動:感受地球自轉(zhuǎn)。

①在平時的生活中能感受到地球的自轉(zhuǎn)嗎?②與同組的同學交流。③每組選擇1位同學在紙上畫出各組的想法。④4分鐘后將本組想法與大家分享。

【補充】傅科擺運行的GIF動畫及相關(guān)資料

學生活動:觀察傅科擺奇妙的運行軌跡,思考其與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系。

共同總結(jié):生活中我們可以通過一些地理現(xiàn)象感受“地球先生”的自轉(zhuǎn)。

活動3:觀察地球自轉(zhuǎn)

情境:地球先生說:(畫外音)“仔細觀察,我怎樣自轉(zhuǎn)的?”

【展示】Flas:地球自轉(zhuǎn)及彈跳球、搖擺球、足球

學生活動:判斷地球自轉(zhuǎn)中心。

①觀察判斷:判斷地球自轉(zhuǎn)方式與三種球體旋轉(zhuǎn)方式是否相同,確認地球繞一個中心軸(地軸)旋轉(zhuǎn)。

②模擬自轉(zhuǎn):1位學生用充氣地球儀,模擬地球繞地軸自轉(zhuǎn),另1位學生觀察,并指出模擬是否正確。

情境:地球先生說:(畫外音)“如果你能在太空中看到我,請給我360°無死角的拍攝哦,仔細觀察,看看我自轉(zhuǎn)的方向是?”

【展示】Flas:地球自轉(zhuǎn)(正視、俯視、仰視)

學生活動:三個角度觀察地球自轉(zhuǎn)方向。

①在北半球某地貼黃色,在南半球某地貼上藍色。②1位學生自西向東勻速轉(zhuǎn)動地球,另1位學生正視、俯視、仰視觀察并說出觀察到的自轉(zhuǎn)方向,互換。③畫出正視、俯視、仰視時自轉(zhuǎn)方向。④推選2名代表。1名展示繪制的地球自轉(zhuǎn)方向。另1名演示并說明。

教師引導:①教師利用地球儀演示地球自轉(zhuǎn),示范如何從三個角度觀察地球自轉(zhuǎn)

②利用鐘表GIF動畫解釋“順時針”“逆時針”

共同總結(jié):自轉(zhuǎn)方向是自西向東。從北半球看,逆時針旋轉(zhuǎn),南半球看,順時針旋轉(zhuǎn)。

情境:地球先生說:(畫外音)“仔細觀察,我自己旋轉(zhuǎn)1圈需要花多長時間呢?”

【展示】Flas:太陽、月亮、星星的東升西落

學生活動:聯(lián)系生活實際,回答。

活動反饋:地球先生:我一刻不停地繞著地軸自西向東地旋轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)1圈需要1天。

活動4:觀察地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象

情境承轉(zhuǎn):地球先生說:(畫外音)“為了讓大家了解我,我特意請朱導給我拍了一個微電影,名字叫‘我的一天’”。

(1)晝夜更替現(xiàn)象

【展示】微電影“我的一天”(教材活動題1模擬地球晝夜交替現(xiàn)象)

教師引導:從微電影中,地球先生自轉(zhuǎn)運動讓地球上的人們在一天的時間里經(jīng)歷了什么?

學生活動:觀看微電影并思考(產(chǎn)生晝和夜)

【補充】晨昏線、晨線及昏線

情境:地球先生說:(畫外音)“如果我是透明的,會發(fā)生什么呢?”

【展示】透明的地球

學生活動:觀察并思考(預設(shè):只有晝)

情境:地球先生說:(畫外音)“如果我像太陽一樣,自己會發(fā)光,會發(fā)生什么呢?”

【展示】發(fā)光的地球

學生活動:觀察并思考(預設(shè):只有白天沒有夜晚,沒有人類,沒有動植物……)

情境:地球先生說:(畫外音)“如果我哪天累了,不想自轉(zhuǎn)了,又會發(fā)生什么呢?”

【展示】靜止的地球

教師引導:是否有晝夜?地球任何地點是否能感受到晝夜交替現(xiàn)象?

學生活動:觀察并思考(預設(shè):有晝夜,但沒有晝夜交替現(xiàn)象)

課堂反饋:因為我是一個不透明的球體,所以在任何時刻,陽光只能照亮我的一半。被太陽照亮的半球是白天(晝),未被照亮的半球是黑夜(夜)。更因為我不停的自轉(zhuǎn),所以生活在地球上的人們每天都經(jīng)歷著晝夜更替現(xiàn)象。

(2)時差

【情境承轉(zhuǎn)】地球先生:(畫外音)跟你們說件有意思的事情哦~今年7月14日下午16:00(巴西時),巴西世界杯決賽拉開戰(zhàn)幕。而中國球迷和“偽球迷”們卻為了看這場決賽而與睡神苦苦抗爭著……

教師引導:為什么下午4:00球迷們會與睡神苦苦抗爭呢?時差給人們的生活帶來哪些影響呢?

學生活動:感受地球各地時間差異。思考(預設(shè):因為我們和巴西存在時差);分享生活中感受到的由于時差造成影響的例子。

【展示】酒店大堂不同時間的鐘;香港股市下午3:00收盤;美國紐約回來后倒時差。

教師引導:時差產(chǎn)生原因

【提示】經(jīng)度沒相差15度,時間差1個小時。幾個時間點:日出(晨)、中午、黃昏、子夜。

學生活動:①在地球儀上找到北京、開羅、紐約三個城市。

②將北京移動至晨線上,觀察當北京為早晨6:00時,開羅和紐約的時間。

③1位學生自西向東勻速轉(zhuǎn)動地球,另1位學生觀察三座城市日出的先后順序,并描述所看到的。

師生共同研討:東邊比西邊先看到日出

【活動反饋】地球先生:因為我的自轉(zhuǎn),不同經(jīng)度的地方會出現(xiàn)時差現(xiàn)象。東邊地點要比西邊地點早看到日出。

【課堂反饋】

你們已經(jīng)了解了我喜愛的自轉(zhuǎn)運動,下面,我來考考大家!

①從南極點仰視我,我在進行著順時針轉(zhuǎn)動。②因為我在一刻不停的自轉(zhuǎn),所以,地球上就有了晝夜。③南京青奧會開幕式是8月16日20:00,那時在摩納哥運動員的家人們正準備起床。

學生活動:思考并判斷真假

【課堂總結(jié)】

本節(jié)課,我們認識了這位愛運動的“地球先生”,認識了他喜愛自轉(zhuǎn)運動。我們尋找證明他自轉(zhuǎn)的證據(jù),我們探討他自轉(zhuǎn)的規(guī)律,我們感受自轉(zhuǎn)給我們帶來的影響,我們將持續(xù)關(guān)注愛運動的他!

【拓展延伸】

①微電影:隨處可見的自轉(zhuǎn)影響力(實驗:感受水的漩渦)②視頻:科里奧利效應(yīng)

(附件)

附件1:“我的一天”微電影

第1幕:教師手拿寫字板,寫字板上一張張呈現(xiàn)以下內(nèi)容

微電影“我的一天”

導演:朱玲

編?。航炭茣?/p>

演員:地球儀先生、手電筒女士

ACTION

第2幕:演示地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜更替現(xiàn)象

(在地球儀上用紅旗標注北京,以北京在晨線上為基準,進行自西向東旋轉(zhuǎn))

附件2:“隨處可見的自轉(zhuǎn)影響力”微電影

第1幕:教師手拿寫字板,寫字板上一張張呈現(xiàn)以下內(nèi)容

微電影“我自轉(zhuǎn)的影響力”

導演+編劇:朱玲

演員:水先生,小紅紙片姑娘

ACTION

篇10

關(guān)鍵詞:數(shù)字化;城市管理;發(fā)展

中圖分類號:C93文獻標識碼: A

一、國內(nèi)數(shù)字化城市管理現(xiàn)狀

依據(jù)城市化的曲線理論,當城市化率達到30%以后,城市化就進入了加速發(fā)展的階段。但是,隨著城市化的快速推進,城市管理中越來越多的矛盾和問題暴露出來,例如環(huán)境衛(wèi)生臟亂差、占道經(jīng)營、交通擁堵、車輛亂停亂放、亂張貼小廣告、違章建筑等等;另外市民的素質(zhì)也有待進一步提高,相當一部分市民愛護城市的意識淡薄,參與城市管理的積極性不夠,城市主人翁的意識不足。而城市管理的法制不健全、體制不順暢、職能不明確、存在管理盲區(qū)等亂象叢生,市政府所轄各相關(guān)機構(gòu)之間缺少積極的配合協(xié)調(diào),造成整體的運行效率低下;城管的執(zhí)法難度日益增大,普遍存在對違法行為執(zhí)法方式不當、執(zhí)法力度不足等現(xiàn)象;現(xiàn)今城市管理多采用突擊式和運動式的執(zhí)法方式,缺乏長效的、常態(tài)的管理機制。城市管理中存在的問題是有多方面原因的,信息化水平不高是其中重要的原因之一。城市管理不但要加強傳統(tǒng)的管理模式,更需要突出以網(wǎng)絡(luò)為代表的先進技術(shù)的應(yīng)用和加強數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的建設(shè)。建立并完善與之協(xié)調(diào)的城市信息系統(tǒng),采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等多項數(shù)字技術(shù),以城市部件管理法和萬米單元網(wǎng)格法相結(jié)合的方式,完成評價體系的優(yōu)化以及城市管理流程的再造,實現(xiàn)遠程控制、定位精確、及時反應(yīng)、適時管理的全天候、全方位的數(shù)字化城市管理模式。這對應(yīng)對突發(fā)公共事件、完善城市的公共管理機制以及提升城市的綜合競爭力都很大的促進作用。北京市的東城區(qū)是我國最先采用了數(shù)字化城市管理模式的城區(qū),其管理模式分為三個部分,第一個部分是萬米單元網(wǎng)格法,根據(jù)地區(qū)布局、屬地現(xiàn)狀、操作方便、對象明確等原則,運用網(wǎng)格地圖技術(shù)把城區(qū)劃分成多個一萬平方米的區(qū)域,針對每個區(qū)域的實際情況配備專職網(wǎng)格員負責24小時監(jiān)控和信息的采集;第二個部分是城區(qū)部件管理法,城區(qū)的部件主要包括橋梁、道路、水、電、氣、暖等公用設(shè)施,以及綠地、公園、娛樂休閑設(shè)施、健身器材等公共設(shè)施,另外也包括廣告牌匾等部分非公設(shè)施,這些都是城市管理的對象。把城區(qū)的部件按照地理坐標定位到萬米單元網(wǎng)格的地圖上,并以形式化和固定化進行地理編碼,再通過信息化的管理平臺進行管理分類;第三個部分是建立以兩個系統(tǒng)為核心的城市管理體制,即監(jiān)控評價系統(tǒng)和指揮、協(xié)調(diào)、調(diào)度系統(tǒng)。當網(wǎng)格員發(fā)現(xiàn)情況時,可以立即通過服務(wù)專號向城市管理監(jiān)督中心報告并同步傳輸相關(guān)信息。城市管理指揮中心根據(jù)相關(guān)信息派遣專業(yè)人員到達現(xiàn)場處理問題,處理工作完成后再次上報,最后監(jiān)督中心實地核查反饋的處理結(jié)果是否合格。筆者所在的煙臺市的數(shù)字化城市管理模式也是學習和借鑒了北京東城區(qū)先進經(jīng)驗,主要有兩個方面的內(nèi)容,首先是通過運用多項信息技術(shù)在管理手段上實施了城市部件管理法和萬米單元網(wǎng)格管理法;另外,也改革了現(xiàn)行的城市管理體制,創(chuàng)建了以城市綜合管理委員會和城市監(jiān)督中心為核心的新型的城市管理體制。作為第一批數(shù)字化城市管理的試點,我市于2008年10月底通過國家建設(shè)部的驗收,這是本市數(shù)字化城市建設(shè)全面開始的標志。數(shù)字化城市管理的具體項目的建設(shè)需要大量的資金,由于融資渠道等多方面的原因限制了城區(qū)路段的覆蓋范圍,并且在管理制度和硬件建設(shè)上還有許多問題需要完善,但是數(shù)字化城市管理模式終將取代以傳統(tǒng)的城市管理模式,這是社會發(fā)展的必然趨勢。

二、數(shù)字化城市管理的發(fā)展策略

我國的數(shù)字化城市管理發(fā)展到今天,在硬件設(shè)施上的差距在逐步縮小,每個城市的管理模式都具備了各自的特色,但是,綜合管理水平還要進一步提高。(1)建立多元化的投資及融資機制。我國的數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的建設(shè)及維護資金的主要來源是政府投入,單靠政府的財政支持對長期的發(fā)展是難以維系的,這不符合科學發(fā)展觀,必須采取政府引導為主廣泛動員社會力量建立市場化的運作機制,這樣才能從根本上解決數(shù)字化城市管理長期的資金需求。具體來說可以讓各類社會資本以合作經(jīng)營、委托經(jīng)營等方式參與到數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的前期建設(shè)和后期運行維護,通過實施特許經(jīng)營,開拓多元化的投資渠道,形成政府主導、多方資金參與、規(guī)?;?jīng)營模式、競爭有序的局面。(2)完善信息平臺的服務(wù)功能與服務(wù)模式。數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的終極目標與核心理念就是服務(wù)。首先,信息采集需要加強,城區(qū)內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)普查要進一步的細化,及時對管理的盲點區(qū)域進行補漏,逐步實現(xiàn)管理系統(tǒng)的全覆蓋。其次,數(shù)字化城市管理平臺要定期向市民展示城市管理的基本信息和城市建設(shè)的進展情況,以及政府各部門的工作實績,市民對城市管理的意見和訴求要及時反饋,政府部門才能以此為依據(jù)進行決策。再次,管理人員及事件的信息要及時備案,各部門、單位之間的協(xié)同工作要進一步明確,爭取把管理人員及事件的查詢時間盡可能縮短,提高數(shù)字化城市管理的效率。(3)通過構(gòu)建公共的數(shù)據(jù)中心推進信息資源的共享。公共數(shù)據(jù)中心可以對城市的信息資源進行統(tǒng)一的管理,一方面市民可以非常便捷地申請服務(wù)和查詢信息;另一方面能有效的推動各系統(tǒng)部門的工作協(xié)同,為數(shù)字化城市的規(guī)劃與管理維護打下良好的基礎(chǔ);公共數(shù)據(jù)中心就是把重復的數(shù)據(jù)進行重新篩選,把大量分散的數(shù)據(jù)進行整合,把政府業(yè)務(wù)與知識管理相結(jié)合,從而最大限度地減少重復投入,提高政府部門的工作效率和城市的管理水平。(4)建立科學的評價機制與先進的考核標準。首先,評價機制與標準要盡可能全面。實施細則與工作標準要覆蓋到所有的工作中,讓每個管理人員都有可遵循的工作準則和查詢的依據(jù)。其次,對重點難點要全力突破。要善于抓住群眾關(guān)注的熱點和工作中出現(xiàn)的難點問題,盡快給出具體的整改措施。最后,措施要落實到位。完善城市管理的考核辦法與獎懲機制,實施數(shù)字化的考評系統(tǒng),分類型、分區(qū)域、分等級進行考評,結(jié)合數(shù)字化管理考核機制和城市長效管理制度,使考核標準更公平合理,評價機制更科學。只有這樣,數(shù)字化城市管理優(yōu)勢才能得以體現(xiàn),數(shù)字化城市管理的目標才能真正實現(xiàn)。(5)規(guī)范管理制度,健全政策法規(guī)。數(shù)字化的城市管理也需要以法律制度為依據(jù),依法辦事、依法行政。首先,要從成功的案例中學習先進的管理經(jīng)驗,對于政策法規(guī),要嚴格執(zhí)行現(xiàn)有的相關(guān)規(guī)定,并且要不斷完善填補空白。其次,完善并深化“兩級政府、重心向下、三級管理”的管理體制,以網(wǎng)格的形式劃分城市區(qū)域,專人專管、嚴格考核。最后,以制度保障經(jīng)費。各級政府和相關(guān)部門要嚴格遵守制度,保證城市管理正常運轉(zhuǎn)所需資金,確保各項工作順利進行。

結(jié)束語

數(shù)字化城市管理模式發(fā)展的時間不長,還不夠成熟,但是城市的管理者通過各種新興的信息技術(shù),通過與社會公眾的良性互動,以科學的、發(fā)展的觀念來進行城市管理。科技在進步,城市在發(fā)展,城市管理的理念和執(zhí)政手段也在不斷的更新,數(shù)字化城市管理模式是政府服務(wù)人民群眾思想和科學發(fā)展觀的集中體現(xiàn)。城市管理模式的創(chuàng)新越多,市容市貌就會越來越整潔,城市的秩序就會越來越井井有條,市民的生活質(zhì)量才會越來越高,幸福感才會越來越強。

參考文獻

[1]戴偉.數(shù)字化城市管理發(fā)展策略探析[J].企業(yè)導報,2013,04:71-72.