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gis即地理信息系統(tǒng),通常以地理空間位置為基礎(chǔ),采用多種數(shù)學(xué)模型分析方法,提供多種基于空間、時(shí)間的信息,結(jié)合其它數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助管理、決策的空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它能將基本的文字、表格型數(shù)據(jù)(如電子表格、記事本等)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示,并提供空間查詢和空間分析功能,在勘察設(shè)計(jì)、土地管理等方面應(yīng)用廣泛,在我國(guó),交通部門也是其應(yīng)用的重點(diǎn)行業(yè)之一,它集GIS技術(shù)、交通管理、位置監(jiān)測(cè)、事故處理、交通定位及各種信息分析技術(shù)于一體,進(jìn)而演化為交通地理信息系統(tǒng)(GIS-T)。
二GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)
GIS技術(shù)可以應(yīng)用在交通領(lǐng)域的線路規(guī)劃、管理、設(shè)施維護(hù)等各個(gè)方面,具有其它傳統(tǒng)管理方法無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn),具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)GIS技術(shù)可以將地理圖形數(shù)據(jù)與交通管理的各種信息有效的結(jié)合起來(lái),在空間上進(jìn)行更加直觀的展示。
(2)利用GIS的空間分析技術(shù)(如路徑分析等)可以高效的輔助交通線路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、決策等。
(3)利用GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,不僅可以對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,還可以進(jìn)行交通數(shù)據(jù)的查詢、分析、統(tǒng)計(jì)以及報(bào)表輸出。
(4)GIS技術(shù)可以以空間的形式實(shí)時(shí)顯示每條道路的交通流量信息并加以存儲(chǔ)方便以后進(jìn)行線路分析、規(guī)劃。
(5)交通規(guī)劃的技術(shù)人員在GIS技術(shù)的支持下可以使用交通模型、數(shù)學(xué)模型利用定量的交通參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通線路的各項(xiàng)指標(biāo)(如道路的通達(dá)性、網(wǎng)絡(luò)覆蓋度等)進(jìn)行計(jì)算,以達(dá)到對(duì)交通線路的最優(yōu)規(guī)劃。
(6)GIS技術(shù)應(yīng)用廣泛、擴(kuò)展性好,可以實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)、互通。
三GIS交通管理系統(tǒng)的主要功能
GIS技術(shù)因具強(qiáng)大的信息管理功能和分析功能而得到廣泛應(yīng)用,這些功能同樣可以應(yīng)用在交通管理上進(jìn)而演變?yōu)镚IS交通管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能:
(1)數(shù)據(jù)管理
功能交通線路及其附屬設(shè)施都可歸納為點(diǎn)、線、面三種類型,我們不但可以將其坐標(biāo)和屬性信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)地理信息系統(tǒng)最基本的添加、編輯、刪除、查詢功能對(duì)信息進(jìn)行管理,還可以疊加地理底圖,使其具有直觀的空間位置顯示。另外,通過(guò)簡(jiǎn)單的圖層分類管理、線型顏色變換等方式可以制作出各類所需的專題圖,如交通現(xiàn)狀圖、規(guī)劃路網(wǎng)圖、高速公路圖等。
(2)地形分析
功能GIS技術(shù)充許我們通過(guò)DTM(數(shù)字地形模型)以連續(xù)分布的點(diǎn)來(lái)模擬地形為道路設(shè)計(jì)提供基于地表的三維數(shù)字模型,也可以疊加各類柵格數(shù)據(jù)如圖片、影像等,使設(shè)計(jì)者對(duì)實(shí)地的地形起伏及周邊地形有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。
(3)路徑分析
功能最短路徑分析是GIS技術(shù)中很實(shí)用的一個(gè)功能,在道路規(guī)劃、設(shè)計(jì)中也可以輔助決策者規(guī)劃最優(yōu)的交通路線,使交通線路更加暢通,切實(shí)的緩解交通壓力。
四GIS技術(shù)在交通管理上的主要應(yīng)用
(1)鐵路管理
GIS在這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用有設(shè)施管理、車輛跟蹤、物流分析、緊急事故處理、旅客信息管理等。
(2)港口和水運(yùn)管理
GIS技術(shù)除了提高整體的運(yùn)輸效率外還能對(duì)河床進(jìn)行分析并預(yù)測(cè)未來(lái)河床的變化,防止長(zhǎng)時(shí)間的泥沙淤積對(duì)水運(yùn)交通造成阻礙和影響。ESRIGIS軟件已經(jīng)被成功地應(yīng)用在巴拿馬運(yùn)河,悉尼港和德國(guó)聯(lián)邦水運(yùn)管理局等重要項(xiàng)目中。
(3)航空和飛行器管理
GIS在航空方面的應(yīng)用大致可以分為設(shè)備管理、機(jī)場(chǎng)與周邊環(huán)境保護(hù)的管理、航運(yùn)能力以及交通規(guī)劃等方面。
(4)公共交通管理
GIS在公交交通管理中的應(yīng)用主要有、線路規(guī)劃和分析、公交調(diào)度和緊急事故處理、車輛的自動(dòng)定位和跟蹤顯示等。
五結(jié)語(yǔ)
[摘要]地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用導(dǎo)致了空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生,為數(shù)據(jù)綜合利用和數(shù)據(jù)共享帶來(lái)不便。本文探討空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn),指出多數(shù)據(jù)格式是多源空間數(shù)據(jù)集成的瓶頸;分析和評(píng)價(jià)了多源空間數(shù)據(jù)集成的三種模式,并展望了多源數(shù)據(jù)集成的發(fā)展方向。
[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng)多格式數(shù)據(jù)源多源數(shù)據(jù)集成
一、多數(shù)據(jù)格式是多源空間數(shù)據(jù)集成的瓶頸
1、空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)
空間數(shù)據(jù)多源性的產(chǎn)生和表現(xiàn)主要可以概括為以下幾個(gè)層次:
(1)多語(yǔ)義性
地理信息指的是地理系統(tǒng)中各種信息,由于地理系統(tǒng)的研究對(duì)象的多種類特點(diǎn)決定了地理信息的多語(yǔ)義性。對(duì)于同一個(gè)地理信息單元(feature),在現(xiàn)實(shí)世界中其幾何特征是一致的,但是卻對(duì)應(yīng)著多種語(yǔ)義,如地理位置、海拔高度、氣候、地貌、土壤等自然地理特征;同時(shí)也包括經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息,如行政區(qū)界限、人口、產(chǎn)量等。一個(gè)GIS研究的決不會(huì)是一個(gè)孤立的地理語(yǔ)義,但不同系統(tǒng)解決問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)也有所不同,因而會(huì)存在語(yǔ)義分異問(wèn)題。
(2)多時(shí)空性和多尺度
GIS數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的時(shí)空特性。一個(gè)GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源既有同一時(shí)間不同空間的數(shù)據(jù)系列;也有同一空間不同時(shí)間序列的數(shù)據(jù)。不僅如此,GIS會(huì)根據(jù)系統(tǒng)需要而采用不同尺度對(duì)地理空間進(jìn)行表達(dá),不同的觀察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。GIS數(shù)據(jù)集成包括不同時(shí)空和不同尺度數(shù)據(jù)源的集成
(3)獲取手段多源性
獲取地理空間的數(shù)據(jù)的方法有多種多樣,包括來(lái)自現(xiàn)有系統(tǒng)、圖表、遙感手段、GPS手段、統(tǒng)計(jì)調(diào)查、實(shí)地勘測(cè)等。這些不同手段獲得的數(shù)據(jù)其存儲(chǔ)格式及提取和處理手段都各不相同。
(4)存儲(chǔ)格式多源性
GIS數(shù)據(jù)不僅表達(dá)空間實(shí)體(真實(shí)體或者虛擬實(shí)體)的位置和幾何形狀,同時(shí)也記錄空間實(shí)體對(duì)應(yīng)的屬性,這就決定了GIS數(shù)據(jù)源包含有圖形數(shù)據(jù)(又稱空間數(shù)據(jù))和屬性數(shù)據(jù)兩部分。圖形數(shù)據(jù)又可以分為柵格格式和矢量格式兩類。傳統(tǒng)的GIS一般將屬性數(shù)據(jù)放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中,而將圖形數(shù)據(jù)存放在專門的圖形文件中。不同的GIS軟件采取不同的文件存儲(chǔ)格式。
2、多源空間數(shù)據(jù)集成的迫切性
隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和普及,信息共享已經(jīng)成為一種必然的要求。地理信息也不例外,隨著信息技術(shù)以及GIS自身的發(fā)展,GIS已經(jīng)從純粹地學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的圈子跳了出來(lái),正和IT行業(yè)完全融合,人們對(duì)空間信息的需求也越來(lái)越多。GIS要進(jìn)一步發(fā)展,必須完全融入大型MIS(管理信息系統(tǒng))中。1998年美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)柼岢鰯?shù)字地球的概念,更是將地理信息技術(shù)推到了最前沿。然而地理信息要真正實(shí)現(xiàn)共享,必須解決地理信息數(shù)據(jù)多格式、多數(shù)據(jù)庫(kù)集成等瓶頸問(wèn)題。隨著技術(shù)發(fā)展,GIS已經(jīng)逐步走向完全以純關(guān)系數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理空間數(shù)據(jù)的發(fā)展道路,這為GIS完全和MIS無(wú)縫集成邁出了重要的一步。但因?yàn)镚IS處理的數(shù)據(jù)對(duì)象是空間對(duì)象,有很強(qiáng)的時(shí)空特性,獲取數(shù)據(jù)的手段也復(fù)雜多樣,這就形成多種格式的原始數(shù)據(jù),再加上GIS應(yīng)用系統(tǒng)很長(zhǎng)一段時(shí)間處于以具體項(xiàng)目為中心孤立發(fā)展?fàn)顟B(tài)中,很多GIS軟件都有自己的數(shù)據(jù)格式,這使得GIS的數(shù)據(jù)共享問(wèn)題變得尤為突出。
空間數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)類型的一種,同普通數(shù)據(jù)一樣需要走過(guò)從分散到統(tǒng)一的過(guò)程。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中,先是數(shù)據(jù)去適應(yīng)系統(tǒng),每一個(gè)系統(tǒng)都為傾向于擁有自己的數(shù)據(jù)格式;隨著數(shù)據(jù)量的增多,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生;隨著時(shí)代的發(fā)展,信息共享的需求越來(lái)越多,不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)交換成了瓶頸;SQL(標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言)以及ODBC的出現(xiàn)為這一難題提供了比較滿意的解決方案。但是空間數(shù)據(jù)如何引進(jìn)這種思想,或者說(shuō)將空間數(shù)據(jù)也納進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行規(guī)范和管理,從而使空間數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實(shí)。
二、GIS多源數(shù)據(jù)集成模式比較
由于地理信息系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)格式各異,給信息共享帶來(lái)了極大的不便,解決多格式數(shù)據(jù)源集成一直是近年來(lái)GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中需要解決的重要問(wèn)題。目前,實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的方式大致有三種,即:數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式、數(shù)據(jù)互操作模式、直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式。
1、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式
格式轉(zhuǎn)換模式是傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)集成方法(圖1)。在這種模式下,其他數(shù)據(jù)格式經(jīng)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后,復(fù)制到當(dāng)前系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)或文件中。這是目前GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的主要辦法。目前得到公認(rèn)的幾種重要的空間數(shù)據(jù)格式有:ESRI公司的Arc/InfoCoverage、ArcShapeFiles、E00格式;AutoDesk的DXF格式和DWG格式;MapInfo的MIF格式;Intergraph的dgn格式等等。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式主要存在的問(wèn)
題是
(1)由于缺乏對(duì)空間對(duì)象統(tǒng)一的描述方法,從而使得不同數(shù)據(jù)格式描述空間對(duì)象時(shí)采用的數(shù)據(jù)模型不同,因而轉(zhuǎn)換后不能完全準(zhǔn)確表達(dá)源數(shù)據(jù)的信息。
(2)這種模式需要將數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來(lái),違背了數(shù)據(jù)分布和獨(dú)立性的原則;如果數(shù)據(jù)來(lái)源是多個(gè)或企業(yè)單位,這種方法需要所有權(quán)的轉(zhuǎn)讓等問(wèn)題[1]。美國(guó)國(guó)家空間數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(NSDI)制定了統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式規(guī)范SDTS(SpatialDataTransformationStandard),包括幾何坐標(biāo)、投影、拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典,也包括柵格格式和矢量格式等不同的空間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。許多軟件利用SDTS提供了標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)交換格式。目前,ESRI在ARC/INFO中提供了SDTSIMPORT以及SDTSEXPORT模塊,Intergraph公司在MGE產(chǎn)品系列中也支持SDTS矢量格式。SDTS在一定程度上解決了不同數(shù)據(jù)格式之間缺乏統(tǒng)一的空間對(duì)象描述基礎(chǔ)的問(wèn)題。但SDTS目前還很不完善,還不能完全概括空間對(duì)象的不同描述方法,并且還不能統(tǒng)一為各個(gè)層次以及從不同應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn);并且SDTS沒(méi)有為數(shù)據(jù)的集中和分布式處理提供解決方案,所有的數(shù)據(jù)仍需要經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換復(fù)制到系統(tǒng)中,不能自動(dòng)同步更新。
2、數(shù)據(jù)互操作模式
數(shù)據(jù)互操作模式是OpenGISconsortium(OGC)制定的規(guī)范。OGC是為了發(fā)展開放式地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、研究地學(xué)空間信息標(biāo)準(zhǔn)化以及處理方法的一個(gè)非盈利組織。GIS互操作是指在異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)和分布計(jì)算的情況下,GIS用戶在相互理解的基礎(chǔ)上,能透明地獲取所需的信息。OGC為數(shù)據(jù)互操作制定了統(tǒng)一的規(guī)范,從而使得一個(gè)系統(tǒng)同時(shí)支持不同的空間數(shù)據(jù)格式成為可能。根據(jù)OGC頒布的規(guī)范,可以把提供數(shù)據(jù)源的軟件稱為數(shù)據(jù)服務(wù)器(DataServers),把使用數(shù)據(jù)的軟件稱為數(shù)據(jù)客戶(DataClients),數(shù)據(jù)客戶使用某種數(shù)據(jù)的過(guò)程就是發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求,由數(shù)據(jù)服務(wù)器提供服務(wù)的過(guò)程,其最終目的是使數(shù)據(jù)客戶能讀取任意數(shù)據(jù)服務(wù)器提供的空間數(shù)據(jù)。OGC規(guī)范基于OMG的CORBA、Microsoft的OLE/COM以及SQL等,為實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)間服務(wù)器和客戶端之間數(shù)據(jù)請(qǐng)求和服務(wù)提供了統(tǒng)一的協(xié)議。OGC規(guī)范正得到OMG和ISO的承認(rèn),從而逐漸成為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),將被越來(lái)越多的GIS軟件以及研究者所接受和采納。目前,還沒(méi)有商業(yè)化GIS軟件完全支持這一規(guī)范。
數(shù)據(jù)互操作為多源數(shù)據(jù)集成提供了嶄新的思路和規(guī)范。它將GIS帶入了開放式的時(shí)代,從而為空間數(shù)據(jù)集中式管理和分布存儲(chǔ)與共享提供了操作的依據(jù)。OGC標(biāo)準(zhǔn)將計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的非空間數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)成功地應(yīng)用到空間數(shù)據(jù)上。但是OGC標(biāo)準(zhǔn)更多考慮到采用了OpenGIS協(xié)議的空間數(shù)據(jù)服務(wù)軟件和空間數(shù)據(jù)客戶軟件,對(duì)于那些歷史存在的大量非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式的處理辦法還缺乏標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。而從目前來(lái)看,非OpenGIS標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)格式仍然占據(jù)已有數(shù)據(jù)的主體。
數(shù)據(jù)互操作規(guī)范為多源數(shù)據(jù)集成帶來(lái)了新的模式,但這一模式在應(yīng)用中存在一定局限性:首先,為真正實(shí)現(xiàn)各種格式數(shù)據(jù)之間的互操作,需要每個(gè)每種格式的宿主軟件都按照著統(tǒng)一的規(guī)范實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口,在一定時(shí)期內(nèi)還不現(xiàn)實(shí);其次,一個(gè)軟件訪問(wèn)其他軟件的數(shù)據(jù)格式時(shí)是通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的,這個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)際上就是被訪問(wèn)數(shù)據(jù)格式的宿主軟件,也就是說(shuō),用戶必須同時(shí)擁有這兩個(gè)GIS軟件,并且同時(shí)運(yùn)行,才能完成數(shù)據(jù)互操作過(guò)程。
3、直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式
顧名思義,直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)指在一個(gè)GIS軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)其他軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問(wèn),用戶可以使用單個(gè)GIS軟件存取多種數(shù)據(jù)格式。直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)不僅避免了繁的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,而且在一個(gè)GIS軟件中訪問(wèn)某種軟件的數(shù)據(jù)格式不要求用戶擁有該數(shù)據(jù)格式的宿主軟件,更不需要該軟件運(yùn)行。直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)提供了一種更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多源數(shù)據(jù)集成模式。
目前使用直接數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成的GIS軟件主要有兩個(gè),即:Intergraph推出的GeoMedia系列軟件和中國(guó)科學(xué)院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心研制的SuperMap。GeoMedia實(shí)現(xiàn)了對(duì)大多數(shù)GIS/CAD軟件數(shù)據(jù)格式的直接訪問(wèn),包括:MGE、Arc/Info、Frame、OracleSpatial、SQLServer、AccessMDB等(圖2)。SuperMap2.0則提供了存取SQLServer、OracleSpatial、ESRISDE、AccessMDB、SuperMapSDB文件等的能力,在以后的版本中將逐步支持對(duì)Arc/InfoCoverage、AutoCADDWG、MicroStationDGN、ArcView等數(shù)據(jù)格式的直接訪問(wèn)。
三、多源空間數(shù)據(jù)格式集成的展望
1、文件方式和數(shù)據(jù)庫(kù)方式
傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)往往采用文件方式,隨著技術(shù)的進(jìn)步,逐漸將屬性數(shù)據(jù)移植到數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上;隨著技術(shù)發(fā)展,圖形數(shù)據(jù)也可以和屬性數(shù)據(jù)一起存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。文件方式對(duì)數(shù)據(jù)管理安全性較差,存在著屬性和圖形分開管理的問(wèn)題,不適合網(wǎng)絡(luò)共享發(fā)展的需要;數(shù)據(jù)庫(kù)方式則實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化存儲(chǔ)和管理,便于開發(fā)兩層、三層甚至多層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,純關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)方案取代文件方案是發(fā)展的必然趨勢(shì),這也是IT發(fā)展的主流趨勢(shì)。隨著對(duì)信息量需求的增大以及信息需求種類增多,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建立,將是GIS文件系統(tǒng)向數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)展的主流。
2、OpenGIS、SDTS與DLG/F
OpenGIS是目前的主流標(biāo)準(zhǔn),但SDTS并不會(huì)停滯不前,相反筆者認(rèn)為SDTS將會(huì)與OpenGIS走向一體化。SDTS可以為OpenGIS提供一個(gè)轉(zhuǎn)換和存取空間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)是不依賴任何一種特定GIS軟件格式的,該標(biāo)準(zhǔn)中利用頭文件描述格式的方式使得數(shù)據(jù)服務(wù)者不必專門提供格式說(shuō)明,而數(shù)據(jù)客戶也不必專門學(xué)習(xí)該格式,只需讀取SDTS頭文件就可獲得數(shù)據(jù)服務(wù)者提供的數(shù)據(jù)格式。筆者認(rèn)為利用SDTS做數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),利用OGC作數(shù)據(jù)互操作的標(biāo)準(zhǔn)(例如空間SQL標(biāo)準(zhǔn)),簡(jiǎn)單地說(shuō)就是如果說(shuō)SDTS提供了數(shù)據(jù)格式的頭文件,而OGC標(biāo)準(zhǔn)則提供了讀寫這個(gè)頭文件的標(biāo)準(zhǔn)方法。如果再采用數(shù)據(jù)庫(kù)作后臺(tái),利用空間數(shù)據(jù)引擎,空間數(shù)據(jù)引擎按照SDTS存取空間數(shù)據(jù),按照OGC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)客戶軟件提供操作接口,這將是空間數(shù)據(jù)集成的理想解決方案。USGS還提供了一種稱作DLG/F的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),利用該結(jié)構(gòu)可以將拓?fù)潢P(guān)系動(dòng)態(tài)記錄下來(lái),同時(shí)可以讓用戶添加自定義的空間數(shù)據(jù)類型。怎樣利用DLG/F完善SDTS和OpenGIS也將是OpenGIS以及SDTS發(fā)展的方向。
3、統(tǒng)一空間實(shí)體編碼
多源空間數(shù)據(jù)據(jù)格式集成還有一個(gè)很重要的方面就是如何處理不同數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)空間實(shí)體采用的編碼方式不同的問(wèn)題。從理論上來(lái)說(shuō),一個(gè)系統(tǒng)對(duì)同一空間實(shí)體的編碼應(yīng)該是唯一的,實(shí)際上由于不同領(lǐng)域從不同視角對(duì)同一空間實(shí)體編碼并不一樣,甚至?xí)霈F(xiàn)不同空間實(shí)體具有相同編碼的情況,這些編碼放在同一系統(tǒng)中,就會(huì)出現(xiàn)空間實(shí)體標(biāo)識(shí)的嚴(yán)重問(wèn)題。從目前來(lái)看,OpenGIS和SDTS都是基于地理特征(Feature)定義空間實(shí)體的,但都還不能真正提供一個(gè)通用的空間實(shí)體編碼體系
參考文獻(xiàn)及網(wǎng)址
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[關(guān)鍵詞] 用地適宜性評(píng)價(jià);GIS;RS;空間分析
1場(chǎng)地概況
善洲林場(chǎng)位于施甸縣南部,地處姚關(guān)、酒房、舊城三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)交界處,距離縣城甸陽(yáng)鎮(zhèn)44公里,距離隆陽(yáng)區(qū)105公里。林場(chǎng)東與新寨接壤,南里與大爛地毗鄰,西接兩扇門,北靠大草壩,面積約5.6萬(wàn)畝。
善洲林場(chǎng)原名大亮山林場(chǎng)。2010年11月9日,施甸縣鑒于老書記楊善洲同志二十多年植樹如一日的先進(jìn)事跡,決定把大亮山林場(chǎng)改名為善洲林場(chǎng)。目前,該林場(chǎng)已經(jīng)被列為保山市旅游總體規(guī)劃紅色旅游板塊之一加以重點(diǎn)建設(shè),同時(shí),楊善洲塑像、紀(jì)念碑、紀(jì)念館在施甸善洲林場(chǎng)破土動(dòng)工,通往林場(chǎng)的二級(jí)柏油路也已動(dòng)工開建,拉開了建設(shè)紅色旅游基地的序幕,旅游開發(fā)工作正在加緊進(jìn)行。
2規(guī)劃目的
提煉楊善洲精神事跡,展現(xiàn)楊善洲同志精神風(fēng)貌,通過(guò)保護(hù)性旅游開發(fā),提升善洲林場(chǎng)的觀光游覽功能,挖掘善洲林場(chǎng)經(jīng)濟(jì)附加值,打造保山市旅游的新名片。將善洲林場(chǎng)森林生態(tài)作為紅色旅游區(qū)的載體,在保護(hù)當(dāng)?shù)厣稚鷳B(tài)系統(tǒng)、草甸、濕地的基礎(chǔ)上,打造集紅色文化展示、黨性教育、生態(tài)科考、森林游覽、綠色休閑為一體的紅色生態(tài)旅游區(qū)。
3用地適宜性評(píng)價(jià)
善洲林場(chǎng)地質(zhì)災(zāi)害較多,土質(zhì)疏松,易崩塌、滑坡。施甸縣屬于地質(zhì)災(zāi)害中度活動(dòng)區(qū),項(xiàng)目所在區(qū)屬怒江流域區(qū)域。怒江流經(jīng)河段在云南段均系高大峽谷區(qū),高差大,山坡陡,土壤侵蝕嚴(yán)重,侵蝕量已達(dá)0.284×108t/a,侵蝕模量達(dá)849t/km2.a,侵蝕速度達(dá)0.68mm/a,崩塌、滑坡、泥石流活動(dòng)頻繁?,F(xiàn)善洲林場(chǎng)土地面積3761.0hm2,其中林業(yè)用地面積3742.1hm2,有林地面積3711.1hm2,林地覆蓋面積達(dá)到規(guī)劃場(chǎng)地的98.7%,林相由北往南主要由純林華山松—針葉混交林—闊葉次生混交林和喬木混交林。
鑒于場(chǎng)地地質(zhì)的脆弱性、大面積林地的生態(tài)保護(hù)性,規(guī)劃設(shè)計(jì)必須認(rèn)真研究地形植被、統(tǒng)籌兼顧當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)和紅色旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在規(guī)劃前期,規(guī)劃師們充分考慮現(xiàn)狀條件,從整體出發(fā),運(yùn)用了GIS、RS等相關(guān)技術(shù),對(duì)規(guī)劃區(qū)域各個(gè)生態(tài)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行了綜合考慮并揭示其相關(guān)聯(lián)系,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了用地適宜性的研究,為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供科學(xué)而充分的依據(jù)。
3.1評(píng)價(jià)方法模型建構(gòu)
3.1.1選取評(píng)價(jià)因素,建立因素集U根據(jù)善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)實(shí)地情況,我們選取地面坡度(G)、坡向(A)、海拔(H)、林木覆蓋區(qū)(F)、濕地保護(hù)區(qū)(W)等四個(gè)因子[2].
由于善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)地處橫斷山系,怒江北岸,山屬怒山,因地質(zhì)構(gòu)造成因所致,形成中低山峽谷地貌景觀,平壩少,山嶺多,起伏高度500~1000米以上,最高海拔2700米,最低海拔2100米,所以海拔高度不作為評(píng)價(jià)因素。由于善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)地形起伏較大,而且土質(zhì)疏松,易崩塌、滑坡,因此坡度成為主要的評(píng)價(jià)因素,此外場(chǎng)地內(nèi)需要規(guī)劃建設(shè)游客服務(wù)中心和善州紀(jì)念建筑,因此坡向也成為評(píng)價(jià)場(chǎng)地,尤其是建筑選址的重要因素。現(xiàn)善洲林場(chǎng)土地面積3761.0hm2,其中林業(yè)用地面積3742.1hm2,有林地面積3711.1hm2,林地覆蓋面積達(dá)到規(guī)劃場(chǎng)地的98.7%,林相由北往南主要由純林華山松—針葉混交林—闊葉次生混交林和喬木混交林,該林帶為當(dāng)?shù)睾B(yǎng)水源,克服云南大面積旱情有至關(guān)重要的作用,所以善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)開發(fā)建設(shè)應(yīng)盡量避開林木覆蓋區(qū)域,此外,場(chǎng)地內(nèi)濕地也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)。
3.1.2設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)等級(jí)
若對(duì)某場(chǎng)地進(jìn)行評(píng)價(jià),必須定義評(píng)價(jià)的等級(jí)和對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn).根據(jù)2006年4月1日開始執(zhí)行的《城市規(guī)劃編制辦法(中華人民共和國(guó)建設(shè)部令第146號(hào))》第三十一條第三款規(guī)定:(規(guī)劃應(yīng)包括)劃定禁建區(qū)、限建區(qū)、適建區(qū)和已建區(qū),并制定空間管制措施。根據(jù)善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)狀況,我們采用五級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí):最適宜建區(qū)(A)、較適宜建設(shè)區(qū)(B)、適宜建設(shè)區(qū)(C)、限制建設(shè)區(qū)(D)、禁止建設(shè)區(qū)(E)[2]。
3.1.3確定評(píng)價(jià)因子及權(quán)重.
3.2 基于GIS以及RS的用地評(píng)價(jià)方法
善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)用地適宜性評(píng)價(jià)項(xiàng)目借助GIS軟件ArcGIS10和RS軟件ENVI4.8實(shí)現(xiàn)的。
2.1項(xiàng)目數(shù)據(jù)獲取
在善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)用地適宜性評(píng)價(jià)項(xiàng)目中,我們利用因子加權(quán)評(píng)價(jià)法,借助ArcGIS軟件,根據(jù)現(xiàn)有的施甸縣GIS數(shù)據(jù),建立了善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)數(shù)字高程模型(DEM),并基于DEM進(jìn)行了地面坡度、坡向、高程分析(如圖1、圖2、圖3),然后結(jié)合善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)土地利用現(xiàn)狀以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果,獲取該地區(qū)濕地位置。
同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有的施甸縣遙感數(shù)據(jù),運(yùn)用RS軟件ENVI4.8中vegetation analysis(植被分析)工具確定林木覆蓋范圍(如圖4)。
2.3用地評(píng)價(jià)結(jié)果分級(jí)
根據(jù)各評(píng)價(jià)因子加權(quán)疊加后得到的用地適宜性程度圖,利用reclassify工具中的自然間斷點(diǎn)分級(jí)法(Jenks) (保證每個(gè)類內(nèi)的要素值相似性最大,而類與類之間要素值差別最大,這樣分類邊界將被設(shè)在要素值相對(duì)跳動(dòng)大的地方。這種方法較其他方法更適合用地分類) [3],將善洲林場(chǎng)紅色旅游去用地適宜性分為五個(gè)級(jí)別,最適宜建區(qū)(A)、較適宜建設(shè)區(qū)(B)、適宜建設(shè)區(qū)(C)、限制建設(shè)區(qū)(D)、禁止建設(shè)區(qū)(E),如圖6所示。
3結(jié)語(yǔ)
本次項(xiàng)目首先基于層次分析法(AHP)建立評(píng)價(jià)模型,并利用GIS和RS相關(guān)軟件,在模型的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,從而用過(guò)科學(xué)的定量分析與定性分析結(jié)合的方法對(duì)場(chǎng)地的用地適宜性進(jìn)行了科學(xué)的評(píng)價(jià),并得到直觀的展示,對(duì)下一步善洲林場(chǎng)紅色旅游區(qū)總體規(guī)劃工作的合理有效開展提供了科學(xué)的參考依據(jù)。結(jié)合GIS與RS技術(shù)的旅游區(qū)規(guī)劃工作將會(huì)為以后的同類的規(guī)劃工作帶來(lái)更強(qiáng)的科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)分析
中圖分類號(hào):TN948.61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成
地理信息系統(tǒng)由人、軟件、硬件和數(shù)據(jù)所構(gòu)成。硬件包括計(jì)算機(jī)、及其輸入輸出設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。輸入設(shè)備包括數(shù)字化儀掃描儀以及GPS和全站儀。輸出設(shè)備包括繪圖儀、打印機(jī)等。軟件是支持信息的采集、處理、存儲(chǔ)管理、分析和可視化結(jié)果輸出的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。數(shù)據(jù)包括已有的各種圖形、圖像、文本、以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),野外觀測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)又可以分為圖形和非圖形數(shù)據(jù),定性和定量數(shù)據(jù)、影像及多媒體數(shù)據(jù)等。用戶是地理信息系統(tǒng)所服務(wù)的對(duì)象,是地理信息系統(tǒng)的主人,GIS用戶分一般用戶和從事系統(tǒng)建立、維護(hù)、管理和更新的高級(jí)用戶。地理信息系統(tǒng)的更新包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)的更新,以及用戶的知識(shí)更新,一般,計(jì)算機(jī)的壽命只有3-5 年,軟件壽命約為5 -15 年,而數(shù)據(jù)的有效壽命與所反映特征的變化周期有關(guān)。在地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成中,硬件、軟件和數(shù)據(jù)所占用的成本比為1:2:7地理信息系統(tǒng)的硬件配置模式有單機(jī)模式,局域網(wǎng)模式和廣域網(wǎng)模式。
地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)例分析
1、地震災(zāi)害預(yù)估
在通用的地理信息系統(tǒng)工具支持下,經(jīng)過(guò)二次開發(fā)建立地震震害預(yù)估信息系統(tǒng),可以節(jié)省軟件開發(fā)的人力和物力,縮短系統(tǒng)建立的周期。我們利用地理信息系統(tǒng)軟件ARC/ INFO 的開發(fā)地震震害預(yù)估信息系統(tǒng),可在震前對(duì)地震造成的損失進(jìn)行預(yù)估。該系統(tǒng)包括以下幾個(gè)功能:
(1)圖層管理和視圖控制
本系統(tǒng)可管理任意多的圖層,如行政區(qū)劃、公路交通、鐵路交通、河流、歷史地震、地下水埋深、城市空地、構(gòu)(建)筑物等。用戶可自由添加和刪除這些圖層。系統(tǒng)允許用戶隨意打開和關(guān)閉某一圖層,并可放大、縮小和移動(dòng)圖層,另外還可顯示數(shù)字化后的遙感圖像。
(2)屬性識(shí)別
本系統(tǒng)可管理任意多的圖層,每個(gè)圖層都有自己的屬性數(shù)據(jù),如行政區(qū)劃有國(guó)民經(jīng)濟(jì)基本情況屬性數(shù)據(jù),公路交通有公路等級(jí)、長(zhǎng)度、造價(jià)等屬性數(shù)據(jù)。用戶選擇屬性識(shí)別后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊但在實(shí)際中,變量之間的依賴關(guān)系經(jīng)常存在,此時(shí)可采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示大的變量集合的聯(lián)合概率分布。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)帶有概率注釋的有向無(wú)環(huán)圖,可以分析大量變量之間的相互關(guān)系。
2、數(shù)字化林相圖
利用GIS和相關(guān)的技術(shù)確定合理的齡組結(jié)構(gòu),利用G璐強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)和模型庫(kù)功能,檢索提取符合撫育間伐的小班,制作撫育間伐圖并進(jìn)行合理株數(shù)模擬預(yù)測(cè),還可制定采伐計(jì)劃安排、制作采伐圖表和更新設(shè)計(jì)。
以往林業(yè)制圖,人工勞務(wù)介入量大,使得林業(yè)專題圖的編制費(fèi)時(shí)費(fèi)力,利用GIS技術(shù)可以直接輸出包括地形在內(nèi)的各種專業(yè)圖件,編制時(shí)間大大縮短,精度也有了較高的保證。
3、電力自動(dòng)化
地理信息系統(tǒng)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用的主要功能模塊包括(1)地圖管理功能模塊:該模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子地圖的編輯和對(duì)非常大的圖庫(kù)進(jìn)行管理,例如:圖件的矢量化、圖件的多種格式之間的靈活方便的轉(zhuǎn)換、地圖、分析圖等圖形圖像的繪制和誤差的矯正、圖幅的無(wú)縫拼接、投影變換等(2)輔助做圖功能模塊:能夠直觀的將整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)直觀形象構(gòu)造出來(lái),從而設(shè)計(jì)出網(wǎng)絡(luò)元素對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù),最終實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化形象有效的管理,提供各種各樣的快捷有力的網(wǎng)絡(luò)錄入手段。既能夠提供方便快捷的手動(dòng)輸人方式,又可以采取外掛數(shù)據(jù)庫(kù)的批處理的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸,這樣使電力企業(yè)在信息錄入工作上有了方便快捷且有效的工作模式;(3)設(shè)備管理功能模塊:通輔助工具與系統(tǒng)的同時(shí)運(yùn)行,在對(duì)已有的基本臺(tái)帳數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的處理上更加快捷,能夠?qū)崿F(xiàn)模糊地名搜索,首先對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行區(qū)域劃定,對(duì)設(shè)備種類、型號(hào)的定義,構(gòu)成模糊檢索條件,然后可以對(duì)所指定的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)快速的尋找,讓模擬掛牌操作在線路上得以實(shí)現(xiàn),并使線路中具備對(duì)現(xiàn)有的掛牌進(jìn)行檢索的功能,與此同時(shí)落于書面的圖形與報(bào)表打印功能的完善使電力企業(yè)工作人員的效率得以大幅度的提高;(4)電網(wǎng)分析功能模塊:能夠?qū)Q策者進(jìn)行一定程度上的輔助決策,在對(duì)系統(tǒng)中已經(jīng)存在的電網(wǎng)圖上及有效數(shù)據(jù)的分析后,實(shí)現(xiàn)對(duì)拉閘停電分析、阻抗計(jì)算、可靠性的計(jì)算,提出可靠的理論依據(jù)和執(zhí)行方案方便操作者決策。例如:對(duì)拉閘停電范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,便能制定出準(zhǔn)確、有效、可行的拉閘停電范圍的方案。發(fā)電、輸電、變電、配電和用電這五大主要的電路循環(huán)系統(tǒng)中需要占用極大的地理空間區(qū)域,并且并不均勻的分布于整個(gè)電力系統(tǒng)中。復(fù)雜的分布導(dǎo)致了地理空間區(qū)域內(nèi)分布的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的龐大。然而在電力企業(yè)中該項(xiàng)數(shù)據(jù)是所有應(yīng)用的核心對(duì)象,電力系統(tǒng)自動(dòng)化的各項(xiàng)功能是以這些分布產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為依托,以科學(xué)的方式來(lái)執(zhí)行各功能的。通過(guò)地理信息系統(tǒng),我們可以為電力企業(yè)電力系統(tǒng)提供一個(gè)集成了地理區(qū)域信息的管理運(yùn)行平臺(tái)的,通過(guò)系統(tǒng)能夠優(yōu)化管理信息系統(tǒng),合理規(guī)劃企業(yè)資源。
地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
地理信息系統(tǒng)正朝著多維化、網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化、集成化、組件化和互操作化等方向發(fā)展GIS隨著應(yīng)用的深入以及用戶群體的加大,不只是局限于對(duì)二維數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和分析,和只是顯示三維數(shù)據(jù),而越來(lái)越需要對(duì)三維數(shù)據(jù)以及多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、操作和表達(dá)在對(duì)地理現(xiàn)象的時(shí)空過(guò)程進(jìn)行分析和模擬時(shí),如區(qū)域人口的變化,洪水的動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬,土地利用變化的時(shí)空過(guò)程,城市動(dòng)態(tài)變化的時(shí)空過(guò)程分析、表達(dá)和模擬,除了三維還需要時(shí)間維,即所謂“時(shí)空系統(tǒng)”這使得GIS向多維GIS的方向的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代將人們帶入信息化數(shù)字化的時(shí)代,地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展將使得政府、企業(yè)和公眾可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取到他們所需要的各種數(shù)據(jù)地理信息,并幫助他們進(jìn)行決策分析! 他們可以在普通瀏覽器上進(jìn)行圖形編輯、互動(dòng)式操作以及完成復(fù)雜的空間分析工作GIS的網(wǎng)絡(luò)化是GIS走向社會(huì)化和大眾化的有效途徑.GIS 將進(jìn)一步與掌上計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、汽車、飛機(jī)、船以及農(nóng)業(yè)機(jī)集成,從而成為可移動(dòng)化的GIS 此外,GIS還將與OA和MIS等技術(shù)集成起來(lái),從而發(fā)揮GIS 在政務(wù)信息化方面的巨大作用GIS 的組件化發(fā)展將為滿足不同的GIS用戶對(duì)GIS功能的不同需求提供有利條件。這使得用戶具有更大的自來(lái)選擇和搭建自己的GIS和應(yīng)用! 組件式GIS是基于標(biāo)準(zhǔn)的組件平臺(tái),各組件之間不僅可以進(jìn)行自由、靈合重組,而且具有可視化的界面和使用方便的接口,組件式GIS的基本思想是把GIS 的功能模塊劃分為多個(gè)控件,每個(gè)控件完成不同的功能!各個(gè)GIS控件之間,以及GIS控件與其它非GIS控件之間,可以方便地通過(guò)可視化的軟件開發(fā)工具集成起來(lái),形成最終的GIS應(yīng)用。它為GIS最終用戶提供了方便的二次開發(fā)手段,這有利于GIS的系統(tǒng)集成化和應(yīng)用的大眾化,同時(shí)也能很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展要求! 隨著GIS應(yīng)用的深入和大眾化,就要需要不同的GIS系統(tǒng)之間能進(jìn)行互操,不同GIS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)共享。這就使得GIS將向互操作地理信息系統(tǒng)的方向發(fā)展,從而使得可以通過(guò)高速寬帶網(wǎng)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境條件下多個(gè)地理信息系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)同工作!總之,隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的應(yīng)用普及,GIS必將深入到各行各業(yè)乃至千家萬(wàn)戶中,成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。
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1引言
環(huán)境問(wèn)題已成為當(dāng)代人類普遍關(guān)注的問(wèn)題。提供專業(yè)論文寫作服務(wù),包括寫作畢業(yè)論文,寫作碩士論文等高端論文服務(wù),請(qǐng)聯(lián)系:電話13795489978,qq357500023。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化步伐的加快,人類生活過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物越來(lái)越多,其危害性也越來(lái)越大,城市廢棄物污染問(wèn)題已成為國(guó)際公認(rèn)的十大環(huán)境問(wèn)題之一。目前,我國(guó)大部分城市的廢棄物管理水平較落后,既缺乏削減廢棄物排放的激勵(lì)措施,又缺乏對(duì)廢棄物的收集/中轉(zhuǎn)/運(yùn)輸/處理等全過(guò)程的科學(xué)規(guī)劃和管理,導(dǎo)致廢棄物處理過(guò)程中的資源浪費(fèi)和二次污染。由于城市廢棄物物流過(guò)程中具有的地理信息特點(diǎn),本文將探討GIS(GeographicInformationSystem--地理信息系統(tǒng))技術(shù)在廢棄物物流管理中的應(yīng)用,并建立基于GIS的廢棄物物流管理信息系統(tǒng),這對(duì)于提高城市廢棄物物流管理決策的科學(xué)性、可靠性和方便性具有十分重要的意義。
2城市廢棄物物流的特殊性分析
2.1廢棄物物流的含義目前在物流理論研究和實(shí)踐活動(dòng)中,人們更多地關(guān)注具有使用價(jià)值的物品如何合理地流動(dòng),對(duì)于不具有使用價(jià)值的廢物的流動(dòng)問(wèn)題卻很少關(guān)注。實(shí)際上,城市的物流活動(dòng)是一個(gè)吐故納新的過(guò)程。我國(guó)國(guó)標(biāo)中對(duì)廢棄物物流(WasteMaterialLogistics)的定義是指“將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中失去原有使用價(jià)值的物品,根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行收集、分類、加工、包裝、搬運(yùn)、儲(chǔ)存等,并分送到專門處理場(chǎng)所時(shí)所形成的物品實(shí)體流動(dòng)。”可見,廢棄物物流也是一種物流過(guò)程,是消費(fèi)領(lǐng)域的延伸。國(guó)外學(xué)者將資源、原材料經(jīng)過(guò)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品、并經(jīng)流通而使用消費(fèi)的過(guò)程,稱為“動(dòng)脈物流”;而將廢棄物的產(chǎn)生、收集、搬運(yùn)、處置及資源化的過(guò)程,稱為“靜脈物流”。因此,廢棄物物流屬于“靜脈物流”。如圖1就是這兩種物流的循環(huán)示意圖,圖中實(shí)線部分連接起來(lái)的是動(dòng)脈物流,虛線連接起來(lái)的部分是靜脈物流。正像人體的動(dòng)、靜脈血管一樣,“動(dòng)脈物流”與“靜脈物流”缺一不可,兩者結(jié)合到一起,才能形成完整的物流活動(dòng)[1]。
2.2城市廢棄物物流的特殊性城市廢棄物物流系統(tǒng)和其他物流系統(tǒng)一樣具有運(yùn)輸、設(shè)施、庫(kù)存、信息四大要素J但由于其特殊的自然屬性和社會(huì)屬性,所以和一般的物流系統(tǒng)相比具有顯著的特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)城市廢棄物在質(zhì)量和數(shù)量上的高度不確定性。城市廢棄物的組成成分因人們的生產(chǎn)活動(dòng)、生活方式、消費(fèi)習(xí)慣不同而變化。即使是同一個(gè)區(qū)域,在不同時(shí)期,其廢棄物的數(shù)量和質(zhì)量也有所不同。同時(shí),經(jīng)過(guò)收集并處理好的廢棄物所面向的終端市場(chǎng)也不是非常明確的,這給城市廢棄物物流系統(tǒng)的規(guī)劃帶來(lái)了很大困難。
(2)城市廢棄物的組成狀態(tài)復(fù)雜。一般物流系統(tǒng)中,流體的物態(tài)或是固體、或是液體,物態(tài)相對(duì)穩(wěn)定。但是城市廢棄物一般是固、液、氣的混合體。因此,在廢棄物的搬運(yùn)和運(yùn)輸途中通常會(huì)產(chǎn)生一些散狀物、粉塵和滲瀝液,這會(huì)對(duì)城市的街道、垃圾中轉(zhuǎn)站等造成污染。同時(shí),某些廢棄物具有較強(qiáng)的腐蝕性,這對(duì)城市廢棄物物流系統(tǒng)收集、中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)工藝及裝備提出了特殊的要求。
(3)城市廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特殊性。城市廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一個(gè)收斂結(jié)構(gòu),也就是從許多源點(diǎn)到匯點(diǎn)的結(jié)構(gòu),即“多對(duì)一”、“多對(duì)少”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)模型通??紤]的是一個(gè)發(fā)散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即從少數(shù)源點(diǎn)到達(dá)眾多的匯點(diǎn)。這一差異導(dǎo)致廢棄物物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特殊性[2]。
(4)城市廢棄物物流系統(tǒng)具有社會(huì)價(jià)值,但經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。雖然城市廢棄物中一些成分可以回收再利用,但是從經(jīng)濟(jì)角度看,其整體經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。同一般物流系統(tǒng)相比,城市廢棄物物流系統(tǒng)的目標(biāo)具有多重性,其首要目標(biāo)是滿足城市環(huán)境保護(hù)及社會(huì)持續(xù)發(fā)展的需要,追求環(huán)境效益及社會(huì)效益的最大化,其次才兼顧經(jīng)濟(jì)效益。隨著公眾對(duì)生存、生活環(huán)境的日益關(guān)注,對(duì)城市廢棄物處理問(wèn)題的研究也受到越來(lái)越多的關(guān)注。廢棄物的分類、收集、裝卸、運(yùn)輸?shù)任锪鬟^(guò)程,任一環(huán)節(jié)如果缺乏合理的規(guī)劃和科學(xué)管理,都會(huì)給城市環(huán)境、交通運(yùn)輸?shù)雀鞣矫鎺?lái)很大的影響。雖然廢棄物物流與一般物流系統(tǒng)存在著許多共同點(diǎn)和相似點(diǎn),但是,由于廢棄物物流在物流對(duì)象、目標(biāo)和處理過(guò)程方面的特殊性,在進(jìn)行廢棄物物流系統(tǒng)規(guī)劃時(shí),不能將一般的物流系統(tǒng)模型簡(jiǎn)單套用,而是要對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型和方法進(jìn)行修改和拓展。
3地理信息系統(tǒng)在城市廢棄物物流系統(tǒng)中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng),是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物
地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)地理數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析,迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息,并以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式輸出[3]。在城市廢棄物物流系統(tǒng)中,廢棄物的產(chǎn)量和分布、收運(yùn)設(shè)施、處理處置設(shè)施以及交通狀況、區(qū)域功能等,都具有很強(qiáng)的空間分布特性。對(duì)城市廢棄物物流進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃時(shí),利用GIS強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)功能,能更方便地處理城市廢棄物物流的收集、裝卸、運(yùn)送、儲(chǔ)存等各環(huán)節(jié)的分析和規(guī)劃,不僅可以實(shí)現(xiàn)城市廢棄物物流系統(tǒng)管理區(qū)域的地圖矢量化,還可以對(duì)系統(tǒng)中的廢棄物收運(yùn)路線選擇、廢棄物收運(yùn)設(shè)施的選址、運(yùn)輸車輛的調(diào)度等進(jìn)行有效的管理和決策分析[4]。隨著地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展,GIS技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用廢棄物物流相關(guān)的問(wèn)題,但一般只限于理論研究,真正得到實(shí)際應(yīng)用的卻很少。
4基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)集成
4.1系統(tǒng)集成開發(fā)的基本思路系統(tǒng)選用ESRI推出的GIS組件MapObjects,同時(shí)應(yīng)用VisualBasic6.0作為開發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的集成開發(fā)。其基本思路是先對(duì)采集的地理空間數(shù)據(jù)和物流信息數(shù)據(jù)集成;再在此基礎(chǔ)上加入GIS組件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析和管理,然后應(yīng)用VisualBasic6.0和MapObjects相結(jié)合,進(jìn)行二次開發(fā),將MapObjects引入到傳統(tǒng)的物流管理信息平臺(tái)中,進(jìn)行無(wú)縫的系統(tǒng)集成,使得用戶面對(duì)一個(gè)屏蔽了技術(shù)細(xì)節(jié)的操作方式簡(jiǎn)單、系統(tǒng)功能齊全的可視化界面。
4.2系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)所要處理的信息包括廢棄物從產(chǎn)生、收集、暫存、加工、運(yùn)輸、中間加工利用與處理、直到最終處置的全過(guò)程的所有相關(guān)信息。根據(jù)廢棄物物流系統(tǒng)的特征,本管理信息系統(tǒng)將由五大子系統(tǒng)組成,分別為電子地圖子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃決策子系統(tǒng)。
(1)電子地圖子系統(tǒng):系統(tǒng)的電子地圖模塊。其功能是對(duì)地圖實(shí)現(xiàn)分層綜合顯示,以及無(wú)極縮放、任意漫游、直接選擇定位等功能;還可以對(duì)地圖進(jìn)行地理編碼,將數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)與地圖有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。
(2)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng):系統(tǒng)的信息收集模塊。通過(guò)采集某城市的基礎(chǔ)地圖(包括行政地圖、等高線、交通地圖等)、城市廢棄物分布圖(包括垃圾收集點(diǎn)、垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾處理場(chǎng)所等)、收運(yùn)車輛的屬性數(shù)據(jù)(包括車輛的種類、型號(hào)、燃料種類、基本技術(shù)資料、駕駛員信息等)以及各種圖形數(shù)據(jù)(包括垃圾收集點(diǎn)照片、中轉(zhuǎn)站照片、填埋場(chǎng)照片等),來(lái)建立GIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣,就可以快速精確地查詢、檢索所需要的圖層。
(3)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng):系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊。具體包括數(shù)據(jù)輸入輸出、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)維護(hù)等功能,另外,還將為各級(jí)用戶提供信息檢索服務(wù),實(shí)現(xiàn)包括地理信息在內(nèi)的多種信息的管理、更新及維護(hù)。
(4)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)子系統(tǒng):系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)模塊。該模塊將通過(guò)數(shù)據(jù)分析,并運(yùn)用相關(guān)預(yù)測(cè)模型對(duì)未來(lái)廢棄物處理情況進(jìn)行預(yù)測(cè),包括數(shù)據(jù)加工分析、信息預(yù)測(cè)等功能。
(5)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃決策子系統(tǒng):這是針對(duì)廢棄物物流系統(tǒng)特點(diǎn)而設(shè)立的模塊,其功能是進(jìn)行廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)劃和收運(yùn)車輛行車路徑?jīng)Q策。
4.3系統(tǒng)的集成本系統(tǒng)是利用ESRI提供的建立在OCX(OLECustomControlsHOLE自定義控件)技術(shù)基礎(chǔ)上的GIS功能控件MapObjects,以VisualBasic6.0為開發(fā)平臺(tái),直接將GIS功能嵌入其中,進(jìn)行二者的集成開發(fā)。在本系統(tǒng)的集成開發(fā)中,最關(guān)鍵的技術(shù)是數(shù)據(jù)的集成。城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。因?yàn)榭臻g數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化的、不定長(zhǎng)的,而且施加于空間數(shù)據(jù)的操作需要通過(guò)MapObjects來(lái)實(shí)現(xiàn),我們采用文件結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式,利用文件存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù),而借助關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS)管理屬性數(shù)據(jù)。在進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、查詢和分析時(shí),由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開存儲(chǔ)管理的,所以需要通過(guò)地理編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)它們之間的關(guān)聯(lián)。即為文件中的每個(gè)地理事物都分配一個(gè)唯一的地理編碼,而在關(guān)系數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)中也對(duì)應(yīng)有一個(gè)編碼,這樣數(shù)據(jù)表中的每條記錄可以通過(guò)該編碼確定與文件中對(duì)應(yīng)地理事物的連接關(guān)系。本系統(tǒng)的集成開發(fā)結(jié)構(gòu)按照數(shù)據(jù)流主要分為兩大塊。超級(jí)秘書網(wǎng)
(1)利用MapObjects控件顯示電子地圖數(shù)據(jù),并對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢;
(2)利用ADO組件訪問(wèn)電子地圖數(shù)據(jù)的原數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)原數(shù)據(jù)的查詢可以進(jìn)一步查詢地圖數(shù)據(jù)的分類信息。
5結(jié)束語(yǔ)
本文將GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般原理與城市廢棄物物流系統(tǒng)具體實(shí)際相結(jié)合,首先分析了城市廢棄物物流系統(tǒng)和GIS的特點(diǎn)并歸納了GIS應(yīng)用于廢棄物物流的主要問(wèn)題;然后提出了基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和集成的初步方案。當(dāng)然,進(jìn)一步來(lái)說(shuō),GPS定位和WebGIS的集成開發(fā)也是集成的關(guān)鍵,這也是我們下一步工作的重點(diǎn)所在。
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關(guān)鍵詞:GIS GTD 巡檢 html
1.必要性
本人是基層航標(biāo)站的航標(biāo)管理員,其中的一個(gè)工作是制作航標(biāo)巡檢計(jì)劃,并跟船巡檢。巡檢時(shí),除了有擦拭太陽(yáng)能板、測(cè)量電流、電壓、位置信息的常規(guī)巡檢任務(wù)以外,還會(huì)有臨時(shí)任務(wù):如對(duì)部分航標(biāo)安裝遙測(cè)設(shè)備、更換頂標(biāo)、油漆保養(yǎng)、安裝驅(qū)鳥器等;另外還有一些非常規(guī)任務(wù),如檢查AIS實(shí)體航標(biāo)(只有少數(shù)的、零星的幾個(gè)燈浮安裝了實(shí)體AIS航標(biāo))在船臺(tái)上是否有顯示。這些任務(wù)零星,沒(méi)有規(guī)律可言,任務(wù)多時(shí),現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)很容易錯(cuò)過(guò);另外,這些任務(wù),大部分需要在到達(dá)要巡檢的航標(biāo)前,提前做準(zhǔn)備好器材,以提高辦事效率。本論文就是探討如何解決以上問(wèn)題,拿出實(shí)際解決方案,并討論更完美的效果應(yīng)該是怎樣的。
2.使用到的技術(shù)
本論文會(huì)使用以下技術(shù):GIS(地理信息系統(tǒng))、GT D(一種做事方法)、kml、以及html語(yǔ)言。
2. 1GIS
GIS叫地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
對(duì)于本巡檢體系:硬件,本人采用的是iPhone;軟件,使用的是“Map Plus”app?!癕ap Plus”app是一個(gè)GIS軟件,內(nèi)置的是高德地圖,雖不是海圖,但是能基本顯示航標(biāo)的地理位置等信息,對(duì)于本論文討論的航標(biāo)巡檢任務(wù)來(lái)說(shuō),已經(jīng)夠用了。
2.2 GTD
GTD是Getting Things Done的縮寫,就是“把事情做完”,是西方流行的一種做事方法,發(fā)明人是David Allen。其核心理念概括就是把所有待辦事項(xiàng)完全的記錄在大腦以外的某個(gè)系統(tǒng)中,這個(gè)系統(tǒng)可以是便簽、可以是日歷提醒,然后依照該系統(tǒng)去完成待辦事項(xiàng)。GTD的五個(gè)核心原則是:收集、整理、組織、回顧、執(zhí)行。其中有個(gè)很重要的理念是提醒,當(dāng)?shù)竭_(dá)要做某事時(shí)間時(shí),或是到達(dá)要完成某項(xiàng)事情的地點(diǎn)時(shí),那個(gè)外在的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提醒你,你要完成某事了。
回到航標(biāo)巡檢,本人用的是位置提醒,當(dāng)快要到達(dá)某個(gè)標(biāo),如“虎膽礁燈浮”,一個(gè)外在的系統(tǒng)彈出提醒,告訴巡檢的航標(biāo)工“虎膽礁燈浮”有什么巡檢任務(wù),如:安裝遙測(cè)遙控終端,航標(biāo)工就可以提前準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)備,這樣就會(huì)很好的完成、并不遺漏巡檢任務(wù)。
2.3kml
K M L,是K e y h o l e標(biāo)記語(yǔ)言(Keyhole Markup Language)的縮寫,最初由Keyhole公司開發(fā),是一種基于XML語(yǔ)法與格式的、用于描述和保存地理信息(如點(diǎn)、線、圖像、多邊形和模型等)的編碼規(guī)范。本人將航標(biāo)信息編成kml文件,已方便在“Map Plus”app中顯示。
2.4html語(yǔ)言
html是超文本標(biāo)記語(yǔ)言,標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言下的一個(gè)應(yīng)用。本論文用到的是使用html語(yǔ)言創(chuàng)建表格。
下面,本人以巡檢“虎膽礁燈浮”的整個(gè)過(guò)程為例,來(lái)驗(yàn)證這個(gè)巡檢體系。
3.制作及巡檢作業(yè)使用過(guò)程
3. 1巡檢前準(zhǔn)備,制作巡檢任務(wù)
在iphone上安裝“Map Plus”app,將有巡檢任務(wù)的航標(biāo)制作成kml,以“虎膽礁燈浮”為例。首先制作好“虎膽礁燈浮.kml”(方法見《航測(cè)技術(shù)》2010年第4期《應(yīng)用kml語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)航標(biāo)自動(dòng)標(biāo)繪的探討》);接下來(lái)就是將巡檢任務(wù)添加進(jìn)kml。這里得用到html語(yǔ)言,將“虎膽礁燈浮.kml”用txt打開,添加html的表格的語(yǔ)句:
接下來(lái)就是用到GTD了,在“Map Plus”app屬性中設(shè)置“到達(dá)提醒”,設(shè)置成在設(shè)置到500米范圍提醒。任務(wù)就做好了。在地圖上的顯示效果如圖1。3.2巡檢過(guò)程
開始跟船巡檢,打開“M a p Plus”app,可以看到做好巡檢任務(wù)的標(biāo)在地圖上顯示,如圖1中各個(gè)黃色標(biāo)簽。開啟iphone上的GPS,船舶在航道上航行時(shí),也可以看到航標(biāo)船在地圖中移動(dòng)。
(1)到達(dá)“虎膽礁燈浮”前。當(dāng)船舶到達(dá)離“虎膽礁燈浮”設(shè)定的距離,即500米時(shí),系統(tǒng)發(fā)出震動(dòng)提示,如圖2;點(diǎn)擊后彈出該標(biāo)的巡檢任務(wù):“安裝旭創(chuàng)遙測(cè)遙控盒子”,如圖3。這時(shí),航標(biāo)工就可以準(zhǔn)備器材:旭創(chuàng)遙測(cè)遙控盒子。
(2)到達(dá)“虎膽礁燈浮”。到達(dá)“虎膽礁燈浮”,裝好旭創(chuàng)遙測(cè)遙控外置終端,完成作業(yè)。
3.3巡檢完成
用iphone拍照,拍的照片會(huì)有地理信息。在Map Plus上寫上作業(yè)的完成情況:“已安裝”,如圖4。再導(dǎo)入照片,如圖5,巡檢就算完成了。
4.跟現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比的優(yōu)越性
4. 1有針對(duì)性
航標(biāo)運(yùn)行管理化信息系統(tǒng)是將所有的巡檢航標(biāo)都列入該體系,而本巡檢體系只針對(duì)某些有非日常巡檢任務(wù)的航標(biāo),使得巡檢作業(yè)目標(biāo)明確。
4.2有提醒
本巡檢體系,在到達(dá)要巡檢的航標(biāo)前有聽覺(jué)、視覺(jué)上的提醒,讓航標(biāo)工不容易錯(cuò)過(guò)要巡檢作業(yè)的航標(biāo)。
4.3會(huì)提前告知
由于設(shè)置了“到達(dá)提醒”,體系會(huì)提前告知航標(biāo)工巡檢任務(wù),讓他們提前做好巡檢準(zhǔn)備。
4.4形象化
航標(biāo)運(yùn)行管理化信息系統(tǒng),巡檢任務(wù)是列表形式的,需要較多的邏輯思維,看著很費(fèi)腦。而本系統(tǒng)很形象,可以看見地圖;地圖上顯示著航標(biāo);船舶在地圖上的具置、行駛方向、以及船舶離船的距離關(guān)系等,這些對(duì)航標(biāo)工而言,便于理解,方便作業(yè)。
5.技巧及原理
5. 1把所有的非日常工作任務(wù)列入到本巡檢體系
關(guān)于GTD,它的一個(gè)要求就是,要把所有的任務(wù)全部放到外在的一個(gè)的系統(tǒng)里面,然后完全信任這個(gè)系統(tǒng)。具體到本巡檢體系,就是要把所有的非日常巡檢任務(wù)放到本體系里。若是只放部分巡檢的任務(wù)在本巡檢體系里面,還有一些記錄在紙上,便會(huì)讓人心有旁騖,達(dá)不到提醒的效果,還是容易漏掉巡檢作業(yè)的內(nèi)容。
5.2盡量簡(jiǎn)化
盡量的去掉邏輯思考,盡量的將問(wèn)題簡(jiǎn)化,能減少大腦的負(fù)擔(dān)。所以,只將有非日常巡檢任務(wù)的航標(biāo)列進(jìn)來(lái),而不是全部的航標(biāo)。巡檢的過(guò)程也很簡(jiǎn)化,制作巡檢計(jì)劃現(xiàn)場(chǎng)巡檢巡檢完成并確認(rèn)。對(duì)于巡檢計(jì)劃,kml是提前批量做好的,添加任務(wù),只要復(fù)制代碼,只要將實(shí)際的“巡檢任務(wù)”改一下就好了;現(xiàn)場(chǎng)巡檢,系統(tǒng)會(huì)提前提醒,航標(biāo)工做好準(zhǔn)備,并巡檢;巡檢完成后,直接用用手機(jī)錄入完成情況,照片也是直接按地理位置導(dǎo)入到該標(biāo)位置。
5.3改進(jìn)方向
若是有能力能編軟件,可以編制一個(gè)專門針對(duì)航標(biāo)非日常巡檢的app,對(duì)“Map Plus”app的改進(jìn)可以有:
①地圖可以導(dǎo)入最新的電子海圖,這樣就有比較新、比較詳細(xì)的水文信息。
②增加聲音提醒,快到達(dá)某航標(biāo)時(shí),如“虎膽礁燈浮”,手機(jī)發(fā)出聲音:“虎膽礁燈浮到了,請(qǐng)做好巡檢準(zhǔn)備。”
通過(guò)分析傳統(tǒng)直升機(jī)電力巡檢缺陷的存儲(chǔ)方式,建立直升機(jī)巡檢缺陷數(shù)據(jù)庫(kù),利用ARCGIS和輸電線路臺(tái)賬信息,實(shí)現(xiàn)了直升機(jī)電力巡檢缺陷的可視化展示以及熱圖生成,提供了新的缺陷查詢與展示方式,同時(shí)為消缺和制定巡檢計(jì)劃提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】直升機(jī) 巡檢缺陷 ARCGIS可視化熱圖
輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分,其傳輸距離遠(yuǎn),周邊地理環(huán)境復(fù)雜,對(duì)輸電線路的維護(hù)具有較大的難度,由于直升機(jī)有較高的機(jī)動(dòng)優(yōu)勢(shì),且能攜帶光電檢測(cè)設(shè)備,使得直升機(jī)成為對(duì)架空輸電線路的正常巡視和檢修工作的主要工具。直升機(jī)電力巡檢作業(yè)主要產(chǎn)生高清照片、紅外照片以及激光雷達(dá)等數(shù)據(jù)。隨著直升機(jī)巡檢作業(yè)的不斷開展,產(chǎn)生的高清、紅外缺陷圖片數(shù)據(jù)數(shù)量日益累積,傳統(tǒng)的缺陷文件存儲(chǔ)方式難以滿足數(shù)字化、可視化的管理需求。
1 缺陷管理現(xiàn)狀
傳統(tǒng)電力巡檢缺陷庫(kù)的管理方式是將大量缺陷照片(紅外及可見光)進(jìn)行磁盤文件夾分組存儲(chǔ),并在相應(yīng)的文件夾內(nèi)編寫具有缺陷詳細(xì)描述信息的缺陷單進(jìn)行管理,數(shù)量龐大且繁雜,造成缺陷信息管理混亂、缺陷的查找和統(tǒng)計(jì)不方便、無(wú)法查看缺陷分布的空間信息。
2 研究目標(biāo)
研究面向管理直升機(jī)電力巡檢缺陷數(shù)據(jù)的基于二維GIS的巡檢缺陷可視化展示方法,改善傳統(tǒng)缺陷管理的存儲(chǔ)、查詢方式,實(shí)現(xiàn)缺陷數(shù)據(jù)的空間信息展示、缺陷信息的規(guī)范、結(jié)構(gòu)化管理、缺陷信息的多維度查詢等功能,服務(wù)于直升機(jī)電力巡檢缺陷照片的展示、管理、統(tǒng)計(jì)工作,并為后續(xù)的歷史缺陷數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,缺陷報(bào)告的生成等工作的開展奠定基礎(chǔ)。
3 總體設(shè)計(jì)
GIS依據(jù)其支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)、多圖層過(guò)濾展示、設(shè)備查詢、無(wú)級(jí)縮放等優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)橛脩籼峁┲庇^的可視化展示、可依賴的數(shù)據(jù)分析依據(jù),應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。隨著對(duì)用電量需求的不斷增加,電力系統(tǒng)的規(guī)模已經(jīng)相當(dāng)龐大和復(fù)雜。將GIS技術(shù)與電力行業(yè)相結(jié)合的研究有很多,如基于GIS的電力故障投訴系統(tǒng),基于GIS的電力電纜三維圖形可視化管理系統(tǒng)等,從GIS角度拓展了電力行業(yè)的管理方式。
基于GIS的直升機(jī)巡檢缺陷可視化展示分三層:數(shù)據(jù)層、展示層,服務(wù)層。服務(wù)層基于ArcGIS Server 10.2為后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái),數(shù)據(jù)包含全國(guó)高程數(shù)據(jù)、全國(guó)矢量數(shù)據(jù)和輸電線路臺(tái)賬,其中全國(guó)高程數(shù)據(jù)和全國(guó)矢量數(shù)據(jù)以切片的形式對(duì)外提供服務(wù)。展示層以ArcGIS JS API 為前端展示框架,實(shí)現(xiàn)缺陷信息的展示。數(shù)據(jù)層以ArcGIS File Geodatabase文件地理數(shù)據(jù)為格式,全國(guó)高程數(shù)據(jù)、全國(guó)矢量數(shù)據(jù)和輸電線路臺(tái)賬存儲(chǔ)在一個(gè)文件數(shù)據(jù)庫(kù)中。切片數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)在磁盤中。
3.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
3.2.1 原有缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式分析
直升機(jī)電力巡檢作業(yè)中,巡檢員利用可見光或紅外拍攝設(shè)備,對(duì)疑似缺陷、交叉跨越(如線路交叉,線路跨越樹木、溫室大棚、房屋等)和其他巡視情況(如線路周圍有明火等現(xiàn)象)進(jìn)行拍攝。巡檢結(jié)束后,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)拍攝照片,外業(yè)人員進(jìn)行缺陷照片篩選,并將篩選結(jié)果反饋給進(jìn)行缺陷分類、標(biāo)記的內(nèi)業(yè)人員,內(nèi)業(yè)人員將照片進(jìn)行缺陷標(biāo)記后,根據(jù)巡檢的缺陷位置等信息編寫直升機(jī)巡檢缺陷記錄單完成缺陷匯總,如圖1所示。直升機(jī)巡檢缺陷記錄單包括缺陷的電壓等級(jí)、線路名稱、桿塔編號(hào)、缺陷發(fā)現(xiàn)情況、巡檢時(shí)間、資產(chǎn)單位、運(yùn)維單位、缺陷分類以及發(fā)現(xiàn)人等信息。缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式以年份、機(jī)組以及月份巡檢情況(包含直升機(jī)巡檢缺陷記錄單與對(duì)應(yīng)缺陷數(shù)據(jù))分別用文件夾進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。
隨著直升機(jī)巡檢任務(wù)的不斷開展,大量的直升機(jī)巡檢缺陷記錄單和不規(guī)范的手工創(chuàng)建文件夾存儲(chǔ)方式,造成缺陷數(shù)據(jù)難以高效查詢、管理和統(tǒng)計(jì),因此需將缺陷照片和缺陷單進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)管理。規(guī)范的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析以及GIS可視化展示的基礎(chǔ)。
3.2.2 缺陷數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)
根據(jù)原有缺陷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式與直升機(jī)巡檢缺陷記錄單的分析,缺陷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)需包括直升機(jī)巡檢缺陷記錄單的基礎(chǔ)信息,如線路、桿塔等基本臺(tái)賬、還需包括缺陷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置、缺陷類別、缺陷等級(jí)等詳細(xì)信息。其屬性結(jié)構(gòu)如表1所示。
4 關(guān)鍵技術(shù)研究
缺陷數(shù)據(jù)的可視化展示,首先應(yīng)獲取缺陷數(shù)據(jù)的空間信息。直升機(jī)巡檢缺陷記錄單包含輸電線路名稱、桿塔號(hào)、發(fā)現(xiàn)日期等字段,但不包含可視化展示中需要的經(jīng)緯度坐標(biāo)等信息。為滿足缺陷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求,在缺陷記錄表中增加經(jīng)度、緯度字段,用于存儲(chǔ)缺陷照片的空間位置信,如表2。
在進(jìn)行缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí),系統(tǒng)根據(jù)直升機(jī)巡檢缺陷記錄單中線路名稱和桿塔編號(hào)信息,在輸電線路臺(tái)賬信息中查找匹配經(jīng)緯度坐標(biāo),并將經(jīng)緯度信息更新到該缺陷信息的X、Y字段中。對(duì)已存在的缺陷照片,系統(tǒng)以后臺(tái)服務(wù)的形式定時(shí)更新缺陷位置信息。
缺陷的可視化展示效果如圖2所示。
5 缺陷數(shù)據(jù)可視化展示
5.1 設(shè)備查詢
為便于缺陷數(shù)據(jù)查詢與定位,開發(fā)地名地址與設(shè)備名稱查詢功能,在輸入線路名稱后則可定位線路位置,同時(shí)后臺(tái)加載該線路的缺陷信息。
5.2 圖層控制
提供業(yè)務(wù)圖層和基礎(chǔ)圖層顯示控制,其中業(yè)務(wù)圖層的數(shù)據(jù)來(lái)源為線路基礎(chǔ)臺(tái)賬,業(yè)務(wù)圖層顯示控制包括用戶線路、用戶桿塔。全國(guó)高程數(shù)據(jù)以及全國(guó)矢量圖形作為基礎(chǔ)圖層,基礎(chǔ)圖層控制包括省會(huì)、地級(jí)市、縣、縣界、市界、省界等內(nèi)容。
5.3 導(dǎo)航樹
導(dǎo)航樹實(shí)現(xiàn)了輸電線路基礎(chǔ)臺(tái)賬信息和缺陷信息的多級(jí)瀏覽方式,通過(guò)導(dǎo)航樹可以快速查找線路信息并定位缺陷信息。導(dǎo)航樹的組織采用國(guó)家電網(wǎng)->省公司->直流/交流->電壓等級(jí)->線路名稱的方式,如圖3所示。
導(dǎo)航樹除支持按組織級(jí)別檢索外還支持查詢的方式,在查找線路輸入框內(nèi)輸入線路名稱,可以快速定位到導(dǎo)航樹中線路的位置。在線路名稱上點(diǎn)擊右鍵,可以定位線路查看所有缺陷(紅色部分為缺陷空間分布專題圖),如圖3所示。
5.5 熱圖
依據(jù)缺陷的空間位置、缺陷類型和年度生成的專題圖。按年度,在缺陷可視化的展示的基礎(chǔ)上,可以生成缺陷熱圖,熱圖反應(yīng)了當(dāng)前所查缺陷分布特征,如圖4所示。
熱圖的展示為缺陷消缺工作和缺陷巡檢計(jì)劃制定提供了依據(jù)。
6 結(jié)語(yǔ)
本文所述直升機(jī)巡檢缺陷可視化方法,改變了傳統(tǒng)巡檢缺陷的管理查詢方式,提升了缺陷數(shù)據(jù)的管理水平。應(yīng)用GIS技術(shù),實(shí)現(xiàn)了缺陷數(shù)據(jù)的空間定位查詢、可視化展示以及熱圖生成等直觀的查看方式,為消缺工作、巡檢計(jì)劃的制定提供了依據(jù),缺陷記錄結(jié)構(gòu)表的信息整合了直升機(jī)巡檢缺陷記錄單中的信息,為研究缺陷規(guī)律奠定了基礎(chǔ)。
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論文關(guān)鍵詞 地理信息系統(tǒng) 專業(yè)英語(yǔ) 教學(xué)模式
論文摘要地理信息系統(tǒng)(gis)是一門新興學(xué)科,專業(yè)英語(yǔ)課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式等方面無(wú)法適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的要求。本文針對(duì)存在的問(wèn)題,根據(jù)地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)模式改革實(shí)踐,提出了“精煉課堂教學(xué),活化課外研學(xué),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),完善評(píng)估措施”的教學(xué)模式。
0 引言
gis是目前各個(gè)領(lǐng)域都在應(yīng)用的一門新興學(xué)科,該學(xué)科及技術(shù)主要來(lái)源于英語(yǔ)國(guó)家,不僅前沿理論、技術(shù)以英語(yǔ)體現(xiàn),從應(yīng)用角度來(lái)說(shuō),一些優(yōu)秀軟件僅有英文版。在引進(jìn)時(shí)往往受到語(yǔ)言障礙的制約,嚴(yán)重影響到對(duì)新技術(shù)的及時(shí)理解和應(yīng)用。因此,gis專業(yè)的學(xué)生必須掌握足夠的專業(yè)英語(yǔ)知識(shí),才能熟練地掌握運(yùn)用gis專業(yè)知識(shí)。
1 gis專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀
1.1 教材難覓
目前gis公開出版的專業(yè)英語(yǔ)教材很少甚至根本沒(méi)有,大多是任課教師自編教材。教師自編教材往往是將一些英文的學(xué)術(shù)論文匯編起來(lái),或是選用原版專業(yè)文獻(xiàn)或是專業(yè)書籍的片段。學(xué)生使用以后,普遍感到專業(yè)詞匯太多、句子較長(zhǎng)、內(nèi)容枯燥,因而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
1.2 教學(xué)模式陳舊
調(diào)查顯示,目前60% 以上的專業(yè)英語(yǔ)教師以課堂上逐字逐句講解課文為主。①在這種教學(xué)模式下,整個(gè)教學(xué)過(guò)程以教師為中心,教師扮演知識(shí)傳授者的角色,學(xué)生扮演知識(shí)接受者的角色,學(xué)生的主動(dòng)性和積極性受到了限制。聽、說(shuō)、寫等綜合運(yùn)用英語(yǔ)能力也不能提高。
1.3 課時(shí)有限
gis是多學(xué)科的交叉學(xué)科,需要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)較多,在總課時(shí)有限的情況下,專業(yè)英語(yǔ)不能占用過(guò)多的課時(shí)。大部分高校設(shè)置的是30-54課時(shí),與教學(xué)大綱規(guī)定的100-120個(gè)學(xué)時(shí)相差甚遠(yuǎn),使得教學(xué)難于展開。
1.4 評(píng)價(jià)方式單一
任何成功的專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)都需要有效的評(píng)估措施,英語(yǔ)技能測(cè)試應(yīng)該包括聽、說(shuō)、讀、寫四個(gè)部分。②而目前,一般的專業(yè)英語(yǔ)考試內(nèi)容僅包括閱讀和寫作兩部分。因?yàn)闆](méi)有聽說(shuō)的考試內(nèi)容,學(xué)生和教師往往對(duì)聽說(shuō)訓(xùn)練有所忽視。
2 gis專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革實(shí)踐
要有效培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)運(yùn)用能力,就必須從教學(xué)模式上下工夫。本文研究按照“精煉課堂教學(xué),活化課外研學(xué),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),完善評(píng)價(jià)措施”的思路,進(jìn)行g(shù)is專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)模式改革實(shí)踐。
2.1 課堂教學(xué)
課堂教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的主渠道。本研究的課堂教學(xué)主要包括兩大部分:一是科技英語(yǔ)閱讀;二是專題學(xué)習(xí)。專題學(xué)習(xí)主要有專業(yè)詞匯及其構(gòu)詞法,翻譯基本理論、技巧,專業(yè)文獻(xiàn)檢索,應(yīng)用寫作,gis最新技術(shù)介紹等主題。課堂教學(xué)可分三個(gè)階段進(jìn)行:
(1)初級(jí)階段:英國(guó)著名的語(yǔ)言學(xué)家d.a.wilkins指出:“without grammar little can be conveyed, without vocabulary nothing can be conveyed”。因此,這一階段的教學(xué)重點(diǎn)在專業(yè)英語(yǔ)詞匯的構(gòu)詞法和專業(yè)詞匯及術(shù)語(yǔ)的學(xué)習(xí)。由于具有一定的專業(yè)特點(diǎn),一些單詞的意思與公共英語(yǔ)中不一樣,有些專業(yè)術(shù)語(yǔ)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的偏離了單詞本身的含義,因此,在專業(yè)英語(yǔ)詞匯教學(xué)過(guò)程中要特別注意一些詞匯在公共英語(yǔ)以及專業(yè)英語(yǔ)中的不同含義。
(2)中級(jí)階段:本階段重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生閱讀和翻譯專業(yè)書刊文獻(xiàn)的能力。通過(guò)前一階段的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的gis專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和一定的專業(yè)英語(yǔ)詞匯量,具備一定閱讀和理解專業(yè)英語(yǔ)文章的能力。因此,教師不必對(duì)課文的每句話都進(jìn)行精講。復(fù)雜的長(zhǎng)句往往是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),課程講解的重點(diǎn)應(yīng)放在此類句子上。
(3)高級(jí)階段:專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)不僅應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的專業(yè)英語(yǔ)詞匯和閱讀技能,更重要的是要培養(yǎng)他們掌握用專業(yè)英語(yǔ)查找資料,進(jìn)行交流所必需的方法和技巧。高級(jí)階段要結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn),側(cè)重英語(yǔ)應(yīng)用能力的提高。教給學(xué)生專業(yè)文獻(xiàn)檢索、應(yīng)用寫作等技能。
2.2 自主研學(xué)
“外語(yǔ)不是教會(huì)的,而是學(xué)會(huì)的”。在課時(shí)量有限的情況下,單靠課堂教學(xué)無(wú)法達(dá)到滿意的教學(xué)效果。因此,專業(yè)英語(yǔ)教師要?jiǎng)?chuàng)造條件引導(dǎo)學(xué)生課外大量閱讀和積極參加其他各種課外活動(dòng)。幫助學(xué)生選擇有效的學(xué)習(xí)方法,制定合理的學(xué)習(xí)計(jì)劃,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
(1)自主研學(xué)的途徑:傳統(tǒng)的教學(xué)法只有一本教材,以本為本,這必然導(dǎo)致輸入的單一性。gis專業(yè)英語(yǔ)缺乏教材,但同時(shí)也給了專業(yè)英語(yǔ)教師更多的靈活性。網(wǎng)絡(luò)上大量的英語(yǔ)專業(yè)網(wǎng)站資源涵蓋了各方面的專業(yè)知識(shí),并常常更新,與新技術(shù)聯(lián)系緊密,給師生提供了豐富的學(xué)習(xí)的材料。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生查找與專業(yè)相關(guān)的網(wǎng)站,讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用這些資源進(jìn)行自主探究性學(xué)習(xí)。在這種查找和學(xué)習(xí)過(guò)程中,突破了地理環(huán)境制約,學(xué)生在占有大量資料的基礎(chǔ)上最大限度地接受信息、感知語(yǔ)言,有效運(yùn)用專業(yè)英語(yǔ)。
(2)自主研學(xué)的方法:信息時(shí)代提供了眾多的知識(shí)獲取途徑,課堂和教師已不再是獲得知識(shí)的唯一渠道,自主研學(xué)、拓展訓(xùn)練、思維創(chuàng)造,給學(xué)生創(chuàng)造更加寬松的環(huán)境,這是本教學(xué)模式改革的核心要義。本研究自主研學(xué)主要采用任務(wù)型教學(xué)法。具體的教學(xué)任務(wù)被置于循序漸進(jìn)的情境中來(lái)完成,即先向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)問(wèn)題,然后針對(duì)具體任務(wù)展開教學(xué),最后展示學(xué)習(xí)所取得的成果。③任務(wù)型教學(xué)方法以小組的形式展開。通過(guò)以下四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)。
布置任務(wù):在此環(huán)節(jié)中, 教師為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù),帶著具體任務(wù),學(xué)生完成作業(yè)的過(guò)程中就有了明確的目標(biāo)和較好的主動(dòng)性。例如,在學(xué)習(xí)gis專業(yè)英語(yǔ)第一單元“a gentle introduction to gis”時(shí),可以提供“why is gis important? ”“why is gis so hot?”“the market value of gis.”等專題的課外作業(yè),要求學(xué)生以小組為單位,到課外查找本小組所選專題的材料,并整理自己所搜集的材料。
自主探究:學(xué)生在明確了探究的目的、問(wèn)題后展開自主探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生利用相關(guān)工具收集信息,并分析、加工、評(píng)價(jià)所獲得的信息。在搜集資料的過(guò)程中必然會(huì)面對(duì)大量用專業(yè)英語(yǔ)表述的網(wǎng)頁(yè)或篇章,學(xué)生必須首先讀懂素材,了解素材的主要內(nèi)容才能確定它是否符合相關(guān)的主題要求。
小組討論:在教師組織指導(dǎo)下,學(xué)生對(duì)所獲得的素材進(jìn)行課堂討論或辯論。在討論過(guò)程中學(xué)生擁有大量的語(yǔ)言實(shí)踐機(jī)會(huì),學(xué)生由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng),學(xué)習(xí)氣氛由沉悶變?yōu)榛钴S。此外,不同背景、不同思維方式、甚至不同性別的學(xué)生,可以起到互補(bǔ)的作用,尤其是那些膽小、語(yǔ)言表達(dá)能力差的學(xué)生,小組討論為他們創(chuàng)設(shè)了和諧的氛圍,減少了心理壓力。這種英語(yǔ)教學(xué)法,有助于學(xué)生加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解,尤其對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)口頭表達(dá)能力大有益處。
成果展示與交流:在小組討論結(jié)束后,每個(gè)小組推薦一個(gè)代表,向全班同學(xué)展示本小組的學(xué)習(xí)成果。然后教師和全班同學(xué)參與評(píng)價(jià)。為了展示成果,學(xué)生必須熟悉素材內(nèi)容,積極地進(jìn)行思維活動(dòng),重新組織語(yǔ)言,用完整而精練的語(yǔ)言陳述和回答問(wèn)題。
2.3 強(qiáng)化實(shí)踐
專業(yè)英語(yǔ)課是一門實(shí)踐課,運(yùn)用能力的提高需要靠學(xué)生的大量實(shí)踐。實(shí)踐的形式多種多樣,如即興演講、專題討論等。例如,對(duì)于gis專業(yè)來(lái)說(shuō),使用專業(yè)軟件非常頻繁。行業(yè)內(nèi)使用的最優(yōu)秀專業(yè)軟件如arcgis、mapinfo等都是全英文軟件。我校gis專業(yè)有包含這些軟件的實(shí)驗(yàn)室。專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)正好可以利用這一教學(xué)設(shè)施進(jìn)行實(shí)踐教學(xué);另外專業(yè)英語(yǔ)實(shí)踐教學(xué)還可與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合,由學(xué)生對(duì)自己感興趣的方面進(jìn)行調(diào)研、選題,查閱英文參考資料和文獻(xiàn),并在檢索的基礎(chǔ)上,著重就所選專題的綜述類論文資料進(jìn)行閱讀,并寫一份檢索報(bào)告和英文摘要。這項(xiàng)工作使學(xué)生既閱讀了專業(yè)英語(yǔ)資料,又對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序及文獻(xiàn)綜述和英文文摘的書寫有所了解,也為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
2.4 完善評(píng)價(jià)
完善的評(píng)價(jià)體系是監(jiān)控教學(xué)任務(wù)完成的中心環(huán)節(jié)。在教學(xué)實(shí)踐中,我們采用形成性評(píng)估與終極性評(píng)估相結(jié)合的策略。形成性評(píng)估主要體現(xiàn)為:教師把學(xué)生課堂教學(xué)、自主研學(xué)、和強(qiáng)化實(shí)踐階段進(jìn)行的過(guò)程納入最后的評(píng)估,并給出成績(jī);終極性評(píng)估采用期末閉卷考試的形式。學(xué)生的最后成績(jī)由兩部分共同組成,學(xué)生聽、說(shuō)、讀、寫、譯的能力得到了全面的評(píng)估。
3 結(jié)語(yǔ)
“授人以魚不如授人以漁”。本課題組自2006年以來(lái),正是以這樣的教學(xué)理念,著重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)策略,讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),做學(xué)習(xí)的主人。本研究的教學(xué)模式充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)為教學(xué)服務(wù),把第一課堂和第二課堂結(jié)合起來(lái),體現(xiàn)了引導(dǎo)學(xué)生積極參與語(yǔ)言實(shí)踐,從形、聲、文字等多方面刺激學(xué)生的感觀,大大提高了知識(shí)的輸入方式多元化和形象化,能夠充分發(fā)揮新興學(xué)科特有的優(yōu)勢(shì),在教學(xué)內(nèi)容、方法、時(shí)間和進(jìn)度上能夠給學(xué)生提供個(gè)性化的選擇,從根本上改變了以教師為中心,以課堂為中心,以課本為中心的“三中心”傳統(tǒng)教學(xué)方法。實(shí)踐證明,“精煉課堂教學(xué),活化課外研學(xué),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),完善評(píng)價(jià)措施”的教學(xué)模式,正是順應(yīng)社會(huì)的需求,在教學(xué)實(shí)踐中行之有效的英語(yǔ)教學(xué)模式。
基金項(xiàng)目:中南林業(yè)科技大學(xué)教改課題“地理信息系統(tǒng)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革研究”
注釋
①芮燕萍,趙睿,王志波.專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)現(xiàn)狀及改革前景的調(diào)查研究.華北工學(xué)院學(xué)報(bào),2004.20(3):80-82.
1.1數(shù)據(jù)來(lái)源
為了盡可能全面地覆蓋資源科學(xué)的研究?jī)?nèi)容,選擇對(duì)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)收錄數(shù)量比較全且能全面揭示文獻(xiàn)間引證關(guān)系的CNKI引文數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)來(lái)源,利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法分別從論文機(jī)構(gòu)分布、期刊分布、學(xué)科分布、基金資助等多個(gè)方面進(jìn)行研究統(tǒng)計(jì),并對(duì)高頻關(guān)鍵詞排列出名次,研究各高頻關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在關(guān)系,得出近年來(lái)我國(guó)資源科學(xué)的研究態(tài)勢(shì)。
1.2數(shù)據(jù)年限
對(duì)一個(gè)學(xué)科的研究進(jìn)展評(píng)述需要一定的時(shí)間維度來(lái)展示,根據(jù)資源科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),將數(shù)據(jù)的年限范圍設(shè)置在2010—2014年的近5a時(shí)間內(nèi)。
1.3數(shù)據(jù)篩選
通過(guò)對(duì)專家的訪談,獲得了專家推薦的資源科學(xué)典型期刊26種(表1),同時(shí)結(jié)合中國(guó)期刊網(wǎng)《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊影響因子年報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù))》(2014年)以及中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所的《中國(guó)科技期刊引證報(bào)告(核心版)》(2014年)中的影響因子情況,對(duì)這26種典型期刊內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析,以此了解資源科學(xué)的學(xué)科進(jìn)展等信息。在CNKI引文數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)選擇的資源科學(xué)類26種典型期刊按指定年限2010—2014年進(jìn)行檢索,檢出了具有引用文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)16294條。這些文獻(xiàn)的總被引頻次為107057次,總他引次數(shù)為99275次,篇均被引頻次為6.57次,篇均他引頻次為6.09次。因此,選擇被引頻次≥6的文獻(xiàn)作為研究對(duì)象,共檢到數(shù)據(jù)5751條,以此作為本研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
1.4分析方法和工具
本文采用的主要研究方法有文獻(xiàn)計(jì)量法、對(duì)比分析法與內(nèi)容分析法。通過(guò)對(duì)篩選出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如實(shí)地反映資源科學(xué)研究的進(jìn)展?fàn)顩r。本文利用TDA及Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗處理,將數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行比較分析和可視化展現(xiàn)。
2結(jié)果與分析
2.1論文機(jī)構(gòu)分布
通過(guò)對(duì)不同機(jī)構(gòu)發(fā)表文獻(xiàn)的引文排序和分析,得到目前在國(guó)內(nèi)資源科學(xué)類論文中排名前10位的高影響力機(jī)構(gòu)(表2)。可以看出,機(jī)構(gòu)排名在第一位的中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,其文獻(xiàn)的被引頻次是排名第二位的陜西師范大學(xué)的1.98倍。說(shuō)明中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所在資源科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的高質(zhì)量論文較多。
2.2期刊分析
期刊是科研人員展示其研究成果與創(chuàng)新思路并進(jìn)行交流的最佳平臺(tái)。高質(zhì)量的期刊可以反映一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的高水平研究成果,并引領(lǐng)學(xué)科的發(fā)展方向。通過(guò)對(duì)期刊影響因子、被引文獻(xiàn)量、篇均被引頻次進(jìn)行反復(fù)的比較排序,得到資源科學(xué)領(lǐng)域的TOP10期刊,并按照期刊影響因子對(duì)這10種高品質(zhì)期刊進(jìn)行排序(表3)。顯然,影響因子排在前三的有《自然資源學(xué)報(bào)》、《資源科學(xué)》和《中國(guó)人口•資源與環(huán)境》;篇均被引頻次排在前三的有《資源科學(xué)》、《自然資源學(xué)報(bào)》和《中國(guó)人口•資源與環(huán)境》。本文還從高被引論文的角度對(duì)資源科學(xué)領(lǐng)域的高品質(zhì)期刊進(jìn)行分析(表4)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),被引頻次排在前三位的論文分別發(fā)表在《資源科學(xué)》、《中國(guó)人口•資源與環(huán)境》和《自然資源學(xué)報(bào)》3個(gè)期刊上;排名前10位的高被引論文分布最多的期刊分別是《資源科學(xué)》、《中國(guó)人口•資源與環(huán)境》和《自然資源學(xué)報(bào)》。由此得出這樣的結(jié)論,《自然資源學(xué)報(bào)》、《資源科學(xué)》和《中國(guó)人口•資源與環(huán)境》3個(gè)期刊在國(guó)內(nèi)資源科學(xué)領(lǐng)域起著展示學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)、引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展的作用。
2.3資助基金來(lái)源分布
根據(jù)對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源期刊文獻(xiàn)基金資助情況的統(tǒng)計(jì)分析,本文獲得了目前資助資源科學(xué)研究排名前10位的資助基金,分別為:國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程基金、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)、高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、中國(guó)博士后科學(xué)基金。其中排在前三位的基金占基金總數(shù)的23.63%,為資源科學(xué)領(lǐng)域主要的資助力量。這3個(gè)基金重點(diǎn)資助的學(xué)科領(lǐng)域分布情況見表5。這一研究成果對(duì)科研人員申請(qǐng)研究項(xiàng)目具有一定的參考價(jià)值。
2.4學(xué)科領(lǐng)域分布
根據(jù)CNKI的學(xué)科分類體系,本文對(duì)被引頻次在10次以上的文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)科分類,共涉及學(xué)科71個(gè),其中文獻(xiàn)量排在前10位的學(xué)科有:農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境科學(xué)與資源利用、宏觀經(jīng)濟(jì)管理與可持續(xù)發(fā)展、資源科學(xué)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)學(xué)、旅游、礦業(yè)工程、水利水電工程、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)。并根據(jù)學(xué)科文獻(xiàn)所占比例繪制出各學(xué)科的比重圖(圖1)。
2.5關(guān)鍵詞分析
關(guān)鍵詞是為了文獻(xiàn)標(biāo)引方便而從學(xué)術(shù)論文中或外選擇出來(lái)用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞和術(shù)語(yǔ),是未規(guī)范的自然語(yǔ)詞。關(guān)鍵詞是論文主要內(nèi)容的概括。一個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次是指附有該關(guān)鍵詞的學(xué)術(shù)論文的數(shù)量,該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高,相關(guān)的研究成果數(shù)越多,研究?jī)?nèi)容的集中性就越強(qiáng)。本文利用TDA分析工具對(duì)2010—2014年26種資源科學(xué)領(lǐng)域典型期刊引用文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行整理分析,以此來(lái)反映資源科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),得到了使用頻次較高的100個(gè)關(guān)鍵詞。圖2顯示了使用頻次排在前15位的關(guān)鍵詞分別為:國(guó)土資源、地理信息系統(tǒng)(GIS)、氣候變化、土地利用、中國(guó)、可持續(xù)發(fā)展、遙感、建設(shè)用地、影響因素、對(duì)策、評(píng)價(jià)、礦產(chǎn)資源、水資源、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、主成分分析。關(guān)于國(guó)土資源的研究?jī)?nèi)容引用頻次最高,達(dá)到400次以上,集中性最強(qiáng)。引用頻次在200~300次之間的關(guān)鍵詞是地理信息系統(tǒng)(GIS)、氣候變化、土地利用、中國(guó)。我們知道,影響因素、評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、可持續(xù)發(fā)展等是資源科學(xué)內(nèi)容體系中的指標(biāo)測(cè)度。地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感、主成分分析、聚類分析、對(duì)策是資源科學(xué)研究的分析方法。國(guó)土資源、氣候變化、土地利用、建設(shè)用地、礦產(chǎn)資源、水資源等是資源科學(xué)的研究對(duì)象。中國(guó)是資源科學(xué)的研究范圍。這些都是資源科學(xué)內(nèi)容體系中的主要部分,理應(yīng)為資源科學(xué)研究的熱點(diǎn)與核心。