环保gis应用(精选6篇)
1.环保gis应用 篇一
GIS在林业中的应用
摘要: 在概述地理信息系统(GIS)的概念、功能、应用领域的基础上, 对GIS 在林业中多方面的应用现状进行了综述, 并对GIS 在林业中的应用前景进行了探讨, 指出地理信息系统在林业上应用研究的重要性。
关键词: 地理信息系统;林业;应用现状;前景
背景:林业具有用地广阔、生产周期长, 其所涉及的森林系统结构复杂, 森林资源附于地表等特点。而85%以上的森林管理决策与其空间位置有关, 采用传统方法制定管理决策, 缺乏直观性和决策过程的可视化, 给经营管理带来许多困难。而GIS能快速准确地获取多种组合形式的林业资源统计数据, 清晰直观地表现数据之间的联系和发展趋势, 实现数据可视化以及空间地理分析与实际应用的集成。以满足森林资源管理和领导决策的需求, 进而可以利用GIS对林业资源质和量的变化进行动态监测与规划;解决林业上长期以来经营粗放、信息技术落后的问题, 促进林业的经营管理走上可持续发展道路。
1.地理信息系统简介
GIS 是Geographical Information System 的缩写,即地理信息系统。地理信息系统是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科与新技术学科,对空间信息的管理与分析是它的优势所在,它是一种兼容、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理海量数据的通用技术。地理信息系统是以地理空间数据为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、模拟、分析和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统是空间数据的管理系统,是空间数据和属性数据的综合体,其主要有以下特征:①空间定位特征:②多维结构特征③明显的时序特征
地理信息系统大致可以分为 3 大类:①专题信息系统.它是具有优先目标和专业特点的地理信息系统,如水资源管理信息系统,矿产资源信息系统,水土流失信息系统等.②区域信息系统,主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标,按区域范围大小可有不同的规模,如加拿大国家地理信息系统、中国黄河流域信息系统等.③地理信息系统工具库,它是一组有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包.地理信息系统的任务,就是对地球表层人文经济、自然资源及 环境等多种信息进行综合分析与管理. 2.森林资源信息管理
用GIS 的数字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表现资源的水平分布和垂直分布, 利用栅格数据的融合, 再分类和矢量图的叠加, 区域和邻边分析等操作,产生各种地图显示和地理信息, 用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布。使用这些技术, 研究各树种在一定范围内的空间分布现状与形式, 根据不同地理位置、立地条件、林种、树种、交通状况对现有资源实行全面规划, 优化结构, 确定空间利用能力, 提高森林的商品 价值。各地、各林业局、各林场森林面积, 森林蓄积, 森林类型, 林种分布, 树种结构, 林龄结构及变动情况等, 过去只能从森林资源档案数据库中了解情况, 应用地理信息系统可以做到图上动态管理和监测, 从而可以做到更真实、更直观地把握森林资源的状况及变化。3.森林分类经营管理
利用地理信息系统, 可以做到以林班、林场、林业局、地区及全省为单位的森林分类经营管理, 能够做到分类更为科学、更为客观, 为各级领导及林业管理部门、生产部门提供可操作的森林分类经营方案及科学依据。4.天然林保护工程管理及封山育林
实施天然林保护工程,“两类三划分”必须要落实到可操作的地块, 并可进行动态管理。只有利用地理信息系统才能真正做到科学经营管理, 否则很难将天然林保护工程各项工作落到实处。封育区域的确定涉及一些地理地貌和社会经济及人为活动等因素。GIS 的分析设计可兼顾多种要素, 采用DTM和森林分布图及专题图叠加, 区划出合理且更易实施的封育区域。
5.森林限额采伐管理
借助于GIS , 制定详细的采伐计划, 确定有关采伐的目的、地点、树种、林种、面积、蓄积、采伐方式和更新措施。制定采伐计划安排, 制作采伐图表和更新设计。应用地理信息系统, 可以清楚地把握各地、各林业局及林场,乃至各林班、小班的森林资源状况, 下达森林采伐限额指标可做到有的放矢。同时, 可以确定各小班的森林经营及采伐方式, 实现以小班为单位的动态经营管理。6.森林结构调整 用缓冲分析方法进行河岸防护林, 自然保护区, 林区防火隔离带等公益林的规划, 确定防护林的比例和相应的分布范围。根据森林资源分布状况和自然、社会经济分布特点以及社会经济需求进行空间属性分析可以确定不同林种的布局。一方面根据森林资源可持续发展的需要利用地形地貌、立地条件分布特点林木生长各个阶段的经济和生态效益特点利用GIS 和相关的技术确定合理的龄组结构;另一方面指定相应的森林时序结构的调整方案并落实到具体的山头地块, 在大力造林、绿化、消灭荒山的同时, 按照龄组法调整龄组结构, 加速林木成熟, 使各龄组比重逐步趋向合理, 充分发挥林地的生产潜力。7.抚育间伐、速生丰产林培育及更新造林管理
利用GIS 强大的数据库和模型库功能, 检索提取符合抚育间伐的小班, 制作抚育间伐图并进行GIS的空间地理信息和林分状况数据结合, 依据模型提供林分状况数据如生产力、蓄积等值区划和相关数据,据此可按林分生产力进行基地建设。GIS可通过分析提供森林立地类型图表, 宜林地数据图表, 适生优势树种和林种资料, 运用坡位、坡面分析,按坡度、坡向划分的地貌类型结合立地类型选择造林树种和规划林种, 指导科学造林。8.林业用地信息管理
林业土地变化包括林地类型和林地面积两方面。GIS借助于地面调查或遥感图像数据, 实现了地籍管理, 将资源变化情况落实到山头地块, 并利用强大的空间分析功能,可及时对森林资源时空序列、空间分布规律和动态变化过程做出反映, 为科学地监测林地资源的变化、林地增减原因、掌握征占林地的用途和林地资源消长提供了依据。我省林业用地约占全省国土面积的5119 % , 可开发利用的潜力很大。至今为止, 林业用地的管理还较为粗放。利用地
理信息系统, 可以做到有效地管理林业部;习的土地资源,实现对林业用地的权属、利用情况及开发前景动态管理。
9.森林病虫鼠害监测、控制、森林防火监测及动态管理
应用地理信息系统, 可以实现对森林病害、虫害、鼠害发生规律、分布状况及控制程度动态监测及跟踪管理,能够克服工作的盲卧险和被动性, 做到心中有数, 防治工作及时。可通过建立应用地理信息系统, 对省、地、县森林防火系统进行动态监测和管理。国家林业局林业规划院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系统。目前, 我省森林防火办也着手构建全省森林防火GIS 系统。该系统的
建立, 必将会大大提高我省的森林防火现代化管理水平,并产生巨大社会效益和经济效益。10.林权管理 权属分国家、集体、个人三种形式, 不同权属的森林实行“谁管谁有”的原则, 大部分权属明确, 产权清晰,界线分明, 标志明显, 山林权与实地、图面相符, 少数地方界线难以确定, 可用邻边分析暂定未定界区域。从而减少或避免各种林权纠纷。
应用前景:
一方面,GIS在林业学科中的应用促进了学科的知识创新和理论深化研究, 促成了各学科间的相互联系, 极大地推动了林业系统科学及其分支学科的发展。另外, 随着新分支学科的建立, GIS应用越来越广泛。如有的学者提出利用GIS建立植物转基因飘流状况的国家和省级地理信息系统。另一方面,各学科的不断发展和深入反过来又需要GIS的不断完善, 并为GIS提供实验基地。如为了便于更科学合理地管理某一区域的自然资源, 就需解决GIS同GPS、RS以及与专家决策支持系统的耦合问题, 这将促进GIS技术的不断完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成为一种必然的趋势。“3S”的集成是一种利用各自的技术特点快速准确地提供所需信息的技术。基本是RS 提供最新的图像信息, GPS提供精确的位置信息, GIS为图像的存储、处理、分析及应用提供技术手段。“3S”的应用可为林业生产管理和决策者快速地提供精确的信息。森林是农业的生态屏障, 也是陆地生态系统的主体。我国森林生态功能较弱, 林业生产技术总体水平较低, 对林业生产调控能力差, 再加上林业生产的高风险性、区域性, GIS技术的发展和应用为提高林业生产的调控能力, 实现林业现代化和因地、因时的科学化管理提供了技术支持。林业生态系统是一个极其复杂的系统, 对这一系统的监测、模拟和科学管理等复杂问题应用传统的GIS是很难解决的, 因为这些问题需要大量的知识与经验, GIS与专家系统结合而成的智能GIS, 并利用神经网络模型将成为解决这些复杂问题的重要途径, 目前这方面的研究已得到了重视。另外, 随着网络GIS、虚拟GIS、开发式GIS、真3维和时空4 维数据结构等这些GIS技术研究成果的推出和不断完善, 林业作为GIS技术使用大户, 必然会受到深远的影响。
结束语:进入90 年代以来, GIS 正朝着分布式的、开放的、网络化的、大众化的、全球性的GIS 发展,被人们广泛应用于各个领域, 产生了巨大的经济和社会效益。当前, 我国已经提出了建设 数字林业 的概念, 是否建立和使用了先进的林业地理信息系统, 正在成为衡量当地林业管理水平的重要标志。随着 3S 技术、网络技术、计算机技术等现代信息技术的迅速发展, 极大地促进了林业资源经营、管理、利用的信息化、网络化、数量化和模型化进程。目前, GIS 在我国林业上的应用还处于起步阶段, 国内从事林业GIS 研究的人数不多;GIS 在林业上还主要应用在建立数据库、数据库查询、空间叠加分析、缓冲区分析和成果显示输出等几个方面。在林业GIS 基础数据库建设、林业通用GIS技术模块、林业行业数据标准和林业GIS 海量数据支持等方面报道较少, 这需要广大的林业工作者共同努力, 促进我国林业GIS 事业的快速向前发展
2.GIS应用软件开发模式分析 篇二
【关键词】OLE自动化;GIS;组件;软件开发
导语
GIS的简称是地理信息系统,它是一种边缘性学科,综合了地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科,它管理着计算机的新兴技术并且还对它们进行研究,这些技术一般同地理空间数据密切相关,伴随着GIS技术涉及到的范围越来越大和研究的程度越来越深,计算机信息的发展也越来越快,所以GIS技术现在存在于一个飞速变化的时代,在这些技术里,发展最快的是地理信息系统上的软件开发,因此,本文讨论的就是GIS的应用软件模式的开发。
一、开发GIS应用软件的基本模式
(一)CIS简单的二次开发的帮助
在GIS系统的Arc/lnfo、Maplnfo和intergragh等开发语言的辅助下,同时又和自己的目标结合从而开发应用系统。MapBasic语言、Avenue语言等都是由GIS系统提供的y可以让用户进行第二次开发的宏语言。以这些宏语言为工具,以原GIS工具软件为基础,每个用户都可以属于自己的应用程序。
(二)应用高级语言进行独立开发
如今,Arc-GIS、Maplnfo与MapGIS等大型GIS系统在国内国际都很流行,它的全面的GIS的功能,在每一个需要使用GIS的部门都能用,但价格昂贵,并不是所有的部门和企业都有能力购买的,所以在GIS应用软件开发时为了满足用户需要而利用高级语音是至关重要的。对空间数据的数据库和数据结构进行自主设计,利用可视化高级编程语言对地理信息系统软件进行开发。
对矢量图形系统的管理、数据库管理系统的管理以及数据库与矢量图形双向的连接系统是GIS系统包含的几个最基本的部分。下面详细的介绍利用高级语言开发这几部分。
1、较为完善的矢量图形系统的建立
组成GIS最重要的部分是矢量图形系统,同时矢量图形系统也是GIS技术的核心,GIS系统的领域不同需要不同的矢量图形元素,所以它的操作也会有不同的要求,但通常如下功能都是所必需的:
(1)具有圆、多变形区域、点、连接直线、标注文本、线、等较为完善的基本图形元素和图形快。具有了这两个因素的矢量图形系统,在满足普通管理性的GIS的矢量图形要求时就容易了许多。(2)对矢量图形元素的处理更加完善,功能有线形、图层、颜色等的设置,可操作图形的移动和放缩(3)图形数据交互输入和鼠标交互绘制等功能可以较为完善的进行。从打印或绘图设备输出图形、数字化仪输入和与其他的图形系统的数据接口等多种功能都要具有。(4)要有实用的较大的存储容量,因为存储一个系统需要占用很大空间。(5)要有较快的且实用的处理图形的速度,这在实际应用中很重要。(6)容错能力要比较强。(7)恢复能力要较强。
2、相配套的数据库管理系统的建立
组成GIS系统另一重要的部分是数据管理系统,它的主要作用是对GIS内的各种数据进行管理。ODBC、DAO、OLEDB和ADO等最常用的数据库访问技术都它们都是由微软提供的。关系数据库再被客户应用程序访问时,提供标准接口的是ODBC,应用程序可以利用由ODBC提供的统一的API对提供了ODBC程序的数据库进行访问,这样数据源就可以是各种数据库系统中的数据库文件。
3、数据库管理和矢量图形元素的连接关系的建立
数据库管理系统和图形元素系统虽然都是由矢量图形元素组成,但它们并不是相互独立的,将数据库记录或数据库视图与图形元素起来就是所谓的建立连接关系,连接在矢量图形元素中也有数据的性质。连接的多项性、连接的稳定性和连接的双向性是一个完善的GIS系统所具有的特点。OLE技术在进行编辑对象时,通常将可控插件放到应用程序的窗口,然后双击使它的空间服务器开始运行再进行编辑。因此用户要了解各种常用服务器的功能,不能仅仅了解一种,这样用户的负担就更重。
二、分析比较
现在每款GIS的开发模式都有自己的优点和缺点。用户可以使用宏语言这种由GIS提供的用作开发的语言来开发程,这种方法非常省心,因为他可以借助原来的程序开发出更适合自己的程序。但是这样就造成了宏语言的二次开发,这样导致的结果就是语言的功能不尽人意,语言不能通用,所以开发不出更好的程序。在使用高级语言进行开发时,开发者独立设计算法,以及编辑、采集空间数据,分析处理数据和数据的结果输出都是独立完成。这样做可以节约开发成本,可是却浪费时间、花费大量金钱,所以这就要求开发者有很强大的财力支持,和充足时间。通过不同的GIS软件,采用不同的工具,完成GIS不同的功能,对GIS进行组件式开发软件和使用DDE/OLEAutomation技术开发都是集成二次的开发,通常使用可视化软件开发工具集成开发二者。对GIS工具软件分析和管理空间数据库充分利用和对高效、方便的可视化开发语言充分利用是它的优点,集合这两个的长处,不但使开发应用系统的效率大大提高,而且那些应用程序的外观效果变得更好,数据库的功能更加强大,并且可靠性变高,移植更容易,维护更方便,开发GIS的主体方向慢慢的成为了集成二次开发,但前期比较大的投入成了这个方法的缺点。现在,许多的Active控件被很多的软件公司开发了出来,对现成的控件进行合理的选择和直接的调用,使开发者可以把某些应用的具体编程有效的避开,从而使开发者的编程方面的工作量减少,这样不仅可以使程序变得更加简便和灵活,也可以将程序的开发周期缩短,从而拥有更加简洁的编程过程和更加友好的用户界面。
三、结束语
本文对开发GIS应用软件的模式进行研究。分别阐述了集成二次开发、高级语言独立开发和简单的二次开发,将它们的开发特点进行了归纳总结,并对分别对这三种模式的优缺点进行了对比分析。在了解实际的情况和应用领域的特点后,要采用适当的模式开发具体的GIS系统。
参考文献
3.实景三维GIS在安保中的应用 篇三
摘要:本文从当前安保业务形势分析入手,通过对GIS发展方向的介绍,引入了实景三维GIS的定义,提出了一种基于实景三维GIS开展安保业务工作的新思维,并通过典型案例阐述了具体应用。
关键词:实景三维GIS;可量测实景影像(DMI : Digital Measurable Image);移动测量系统(MMS : Mobile Mapping System)引言
当前,随着我国经济建设的飞速发展和国际地位的日益提高,各位社会活动日益增多,诸如重点活动、重点人物安全保卫任务也随之日趋加重。
安保工作需要详细的地理信息作为基础,但是目前常规方式多是采用人工采集方式逐项收集材料,然后在电脑里加于整理形成参考数据,这无疑是非常耗时费工的“苦力活”。同时,二维电子地图,能显示方位信息和地物属性信息,但缺乏环境数据,不能提供预案制作和快速反应所需的环境信息,数据表现平面化,不能提供立面数据。
如何借助于现代化科技手段,从数据获取、系统建设、组织实施等各个环节完善安保工作成为一项紧迫的课题。实景三维GIS 美国国家地理空间情报局(NGA)认为,一幅图像胜过千言万语,唯有图像的方式才能做到赋予领导者敏锐的洞察力。近年来,移动测量、计算机硬件、互联网技术的发展为GIS带来革命性的改变,以符合人类判读习惯的图像为基础的实景化地理信息系统成为了GIS发展的主流方向。Google和微软也是基于这一点,开发了基于影像的“数字地球”软件,并为全球提供这项服务,如图1、2所示。
图1 微软推出的街景地图
图2 Google推出的街景地图
立得空间信息技术有限公司基于多年3S集成技术、移动道路测量技术的研究成果,推出拥有自主知识产权的“移动测量系统”,如图3、4、5所示。基于此系统,经专门软件处理,可快速形成行业地理信息系统所需的各种数据,包括二维电子地图、行业地理信息数据库以及连续可量测实景影像库等。
图3:“移动测量系统”工作原理示意图
图4:便携式MMS:可用于室内测量
图5:立得MMS测量车
可量测实景影像(DMI:Digital Measurable Image)真实反映环境,它不仅直观可视,更能按需进行浏览、相对测量、绝对定位解析测量和属性注记信息挖掘,是传统4D数据(DLG/DRG/DOM/DEM)的完美补充。实景三维GIS系统以4D数据为基础,增加连续的地面可量测影像作为新的数据源,在二维GIS的基础之上,通过开放的软件(真图地理数据平台Truemap Engine)与GIS行业应用软件无缝集成,从而给用户提供一个更直观易用的实景可视化环境,系统架构图如图6。
图6:系统架构图
实景三维GIS将实景化管理的概念引入安保应用,决策指挥人员可以凭借实景“真图”如同亲临现场般深入观察环境信息(如建筑物、道路及路口等),依据业务需要进行任意测量,为路线设计、安保人员部署、预案制作与演练、监控与指挥等安保业务服务。典型应用
一、2008奥运安保项目
2008年奥运是全世界瞩目的盛会,奥运安保工作面临前所未有的挑战,必须采用一切可能的高科技手段,全力确保奥运。
立得公司依托MMS移动道路测量车,快速获取奥运场馆、奥运路线中目标部件的空间坐标、地物属性、立体影像以及视频资料,提供了全要素、全纹理的数据,为奥运路线规划、安保布局研究提供充分的地理数据支持。
在系统中,可以任意查看奥运场馆环境,实时分析、挖掘环境数据,实现基于实景影像的地理位置定位。还可以辅助制定应急预案、模拟现场演练、推演事态发展。
三维实景GIS的应用,突破了传统奥运安保模式的局限,提升了安保体系的应急处理能力,为2008年奥运盛会的成功主办做出了贡献。二、六十周年国庆阅兵项目
六十周年国庆阅兵典礼是举国上下的大事,其安全保障任务责任重大。系统集成了所有阅兵线路的实景影像,路口都提供了行进导引信息。区间线路的影像回放,可有效保障人员部署。安全事故发生时,可迅速定位事故发生点,快速搜索/调配附近的人力、设备资源,启动应急方案,还可按需量测事故点的道路宽度、桥梁高度等核心数据,为指挥调度提供重要参考。实现与北斗定位系统的集成,全程跟踪阅兵方队的进入、检阅、离开,实现全面监控和综合指挥;实现与实时视频的集成,安保人员可以随时比对现场环境的异常变化,方便安全隐患的及时排除;实现与航测影像、电子地图的联动控制,让指挥人员可以从平面、立体多角度评估现场安全系数,合理分配安保资源。
先进、快捷的数据采集设备,多视角的三维实景GIS系统,将安全护航60周年国庆大典!
三、喀什公安项目
为提高反恐防爆的安全防范能力,以便圆满完成奥运安保工作,经充分调研、论证,喀什市公安局决定引入公安业务管理实景化的概念,开展实景三维警用GIS建设。
立得公司在2周时间内完成整个喀什市90平方公里实景影像的采集,并在1个月时间内完成数据处理,及时满足了奥运安保用图的需要。
另外,借助于影像的浏览、搜索、标注、链接、测量等功能,延伸了对实景数据的挖掘工作。如可直接把建筑物和案件标注在实景影像上,一旦完成对象的“真图”标注,公安各级业务部门可以直接通过点击建筑物上的标注获取建筑物内的房屋、单位场所和人口的信息,对案件的管理也类似。
实景影像真实反映喀什市区环境现状,将整个喀什市区直接装入电脑。
通过实景三维警用GIS的建设,实现了良好的社会效益,尤其是在反恐处突、安全保卫、服务群众、侦查破案、公安队伍管理方面有突出表现。
4 总结
4.GIS在浙江海塘管理中的应用 篇四
提出了工程管理地理信息系统(GIS)的`设计模式,并应用此方法对浙江海塘GIS进行了开发.经实践证明该模式是有效的,具有实用价值.
作 者:虞开森 宋立松 王杏会 作者单位:虞开森(浙江省水利厅,)
宋立松(浙江省河口海岸研究所,)
王杏会(浙江省钱塘江管理局,)
刊 名:水科学进展 ISTIC EI PKU英文刊名:ADVANCES IN WATER SCIENCE 年,卷(期): 12(2) 分类号:P407 U656.31+4 关键词:地理信息系统 海塘 数据库 管理
5.GIS在城市规划编制中的应用 篇五
摘要:科学发展观要求编制城市规划时要进行科学决策,科学决策必须有新的技术方法来支撑。地理信息系统(GIS)技术为现代城市规划编制提供了这样的一个技术平台,利用GIS可以提高城市规划编制的技术含量,使规划方案建立在理性、定性定量分析相结合的基础之上,避免了传统规划编制时单纯依靠定性分析的弊端,从而使城市规划更好地发挥指导城市建设的作用。
关键词: GIS城市规划编制应用
ABSTRACT: The scientific outlook on development requires scientific decision-making in urban planning, which should make use of new technology.Geographic Information System(GIS)can provide such a technology platform for modern urban planning.The use of GIS can improve the technical contents of urban planning.The planning can be built on rational analysis of qualitative and quantitative, in order to avoid the defects of traditional planning which is relied solely on qualitative analysis.Therefore, urban planning can play a better guiding role in urban construction.KEY WORDS :GIS, urban planning, application
一.GIS与城市规划
GIS的定义是随着其技术的不断进步及应用领域的不断拓宽而不断完善的,目前最为广泛接受的定义为:GIS是“一个收集、储存、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统,该系统包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织及相应的机构安排”。其中“收集、储存、分析和传播”是一个完整的GIS所必须具备的四大功能,即“输入、存贮、操作和分析、表达输出”。
经过40多年的发展,GIS已经逐渐成为一门相当成熟的技术,在各个领域得到了广泛的应用,目前GIS已经应用到自然资源的管理利用、土地管理、城市规划、军事、交通运输、工业布局、环境保护、人口普査、国家海洋等各个领域中。在城市规划领域,随着经济、社会的发展,世界城市化进程的加快,现代城市规划与传统城市规划已完全不同,它不仅涉及物质目标,还要更多地注重社会目标和生态环境目标,而且规划数据的类型和层次也呈多样化发展,这些都对传统的城市规划提出了严峻的挑战。正是由于现代城市规划面临着更多更复杂的问题,而传统的规划技术方法已不能有效地解决这些问题,因此现代城市规划必须利用先进的科学技术,来适应现代经济社会的要求,以解决更加复杂的城市问题。
由计算机技术与空间数据相结合产生的GIS这一高新技术包含了处理城市地理信息的各种高级功能,它所具有的空间数据管理、地理信息可视化等功能使其成为应用于城市规划领域的强有力支撑工具。尤其是近些年,GIS 更以其强大的地理信息空间分析、空间建模与空间决策支持功能,在城市规划中发挥着越来越重要的作用。GIS的应用可以渗透到城市规划的各个方面,包括从编制到管理,从前期资料收集整理到成果出图,从小范围的详细规划到更大的区域规划,从综合性的总体规划到专业性的专项规划,从项目选址到可持续发展。略制订等方面。而且随着GIS在城市规划领域应用的日益广泛和深入,应用的角度正呈现出多样化的特点,可以说,GIS为城市规划提供了一种崭新的思路和先进的技术方法。
二、GIS在城市规划编制中的应用
1.概述
编制城市规划的目的是为确定城市的规模和发展方向,实现城市经济和社会发展目标,合理利用城市土地,协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。城市规划编制的对象是城市的物质空间,它要为城市经济产业、政策措施等非物质规划对象提供实体空间,城市规划编制的核心在于科学、合理的进行城市物质空间的规划决策,空间是城市规划编制的“主角”。而GIS具有管理海量空间数据及其属性数据的功能和强大的空间分析功能,空间在GIS中也是核心要素。城市规划编制和GIS的“空间”本质相同,二者在“空间”上具有相互借鉴、吸收、整合、集成的契合点,所以将GIS技术应用到现代城市规划编制中在实践上是必要的,在技术上是可行的。
在城市规划编制中,主要利用了 GIS强大的空间分析功能,而这一点正是CAD技术所欠缺的。如果说CAD技术是城市规划编制中的第一次技术革命,那么GIS技术用于城市规划编制则是第二次技术革命。城市规划编制因为CAD的使用而甩掉了绘图板,进入了数字绘图时代,大幅度地提高了规划编制效率,规划成果表达也更加精美完善。CAD还使规划师从繁重的体力劳动中解脱出来,可以有更多的时间来思考规划方案本身。GIS使城市规划编制在CAD的基础上又向前迈进了一大步,克服了CAD不具有空间分析功能的弱点,使城市规划编制走进了科学理性分析的时代,为规划方案的编制、评价和实施提供了一套完整的数学分析模型和技术方法,由此城市规划编制在技术上又实现了一次进步。
2.应用内容
城市规划编制是一个对城市空间、资源进行布局与配置的过程,在规划编制过程中,信息获取和处理将在很大程度上决定着规划编制成果的质量。以GIS为核心的现代空间信息技术运用于城市规划编制会改变传统规划编制中的空间信息获取和处理的方法,会大幅提高规划编制的工作质量和效率。总结GIS在城市规划编制中的应用,可以归纳为如下三点。
(1)规划数据管理
数据是城市规划的生命,没有数据也就没有真正意义的城市规划。而有了数据若没有高效的管理,那么数据将不会发挥其应有的作用。各种规划编制都是建立在对规划区自然地理环境、社会人文、经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上,相关数据的获取和有效管理是规划编制和决策的前提和基础。在规划编制时,GIS则可以有效地管理各种数据,通过空间数据库的建立,GIS把规划的空间信息和属性信息有机集成起来,既可以存储、输入、更新、显示各种数据,又可以方便规划师随时、准确地调用各种数据。
(2)规划数据分析
规划编制从本质上看是对获取的规划数据进行分析以做出各种决策。传统的CAD技术的缺陷是其不能进行有效的空间分析。GIS的特点就在于其不仅有强大的数据管理功能,更重要的是拥有强大的空间分析功能。GIS的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要有城市空间扩展和景观格局分析研究、建设用地适宜性评价、公共设施选址研究、城市交通网络研究等。在这些研究中最常用到的GIS空间分析工具是空间信息的査询和量算、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。已有的应用研究证明在规划编制中,灵活运用GIS技术可以快速精确地完成复杂的空间分析,极大地减轻了工作量,如常规的地形分析、适宜性评价等。这使规划师有更多的时间和精力投入到对规划本身的思考,更全面地把握规划区的现状情况,从而才可能做出更为科学的规划决策,避免了传统规划决策的主观随意性。GIS的空间数据分析技术能够为城市规划编制建立一个科学理性的分析平台,这是GIS对传统城市规划编制最大最重要的贡献,也是GIS在城市规划科学决策中处于核心地位的原因所在。
(3)规划决策分析
有了数据并对数据进行了必要的分析,下一步就是对此做出各种规划决策。近年来,随 着GIS技术的进步,各种规划模型和GIS相结合可以完成复杂的空间决策问题,这些模型有选址模型、区位-配置模型、元胞自动机模型、城市建设用地适宜性评价的多准则决策模型
等。选址模型根据数字高程模型,利用GIS的缓冲区和叠加分析生成选址专题地图以供规划编制决策服务。区位配置模型用来确定各类公共服务设施和基础设施的最佳区位,从而优化某种设施和资源在空间上的配置。LA 模型和GIS相结合是解决这类复杂空间决策问题的有力工具,通过GIS数据处理和调用、模型运算、GIS专题地图显示提供直观和精确的依据,可以将资源配置的最优区位呈现给规划决策者,提高规划编制的科学合理性,有效避免人为主观决策的随意性。近年来CA和GIS的结合越来越紧密,二者结合既增强了 GIS的空间模型运算和分析能力,也使得CA技术在规划编制中的应用更加深入。目前在各种规划编制中应用GIS技术最广泛的则是城市用地的生态适宜性评价模型,这是规划编制的基础性工作。将多准贝决策模型和GIS的基本功能相结合可以使基于GIS的用地评价技术走向深入和完善。传统的土地适宜性评价仅使用GIS的叠功能,没有反映社会、经济、环境等多因素的影响,没有考虑这些因素之间的相对重要程度和轻重缓急。将MCD技术禾口 GIS结合,以GIS作为评价的技术平台可以使城市土地评价不仅在物质形态上可行,而且能满足经济、社会和环境的多方面需要。同时随着三维GIS技术的发展和应用,把规划的理论和模型构筑于三维GIS平台上,可以运用三维GIS技术进行规划编制的仿真模拟。这样不仅可以预测规划状态的变化,而且可以对各种不同的规划方案进行客观评价和选择,从而使规划问题解决得更好。GIS具有很强的二次开发能力,能够在其平台上整合各种规划模型,如空间可达性模型、生态适宜性模型等,并可以把实现规划模型的GIS分析操作工具和规划模型集成起来,由此运用常用的计算机编程语言就可以构建一个基本的基于GIS的规划决策支持系统。这是GIS在城市规划编制中的深入应用阶段,也是GIS在城市规划中的更高级应用。
三、结语
综上,我们可以认为GIS是现代城市规划编制中的又一个有效的技术工具。GIS作为现代空间信息技术的代表,必然能够在现代城市规划编制中发挥强大的决策支持作用,特别是把GIS的空间分析功能应用到规划编制中,可以为确定城市合理的发展规模和空间布局提供科学依据,这必然会大大提高城市规划编制的科学性、合理性、精确性和技术含量。
科学发展观的建立和《城乡规划法》的实施为城市规划提出了新的挑战和机遇,也把城市规划编制推到了 一个特殊的转型期。GIS以其强大的空间分析能力可以为转型期的城市规划编制提供一个全新的技术平台和决策分析工具。但这并不意味着GIS可以取代规划师的作用,没有规划师的专业知识,GIS在城市规划编制中将不能发挥作用。从长远来看,只有把城市规划的专业知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统,才能更加充分发挥GIS在城市规划编制中的应用潜力,实现GIS和城市规划更为紧密的结合,也从而使GIS在城市规划编制中的应用进入更高级的阶段。
参考文献
[1]顾朝林.科学发展观与城市科学学科体系建设[J].规划师,2005,21(2):5-7.[2]宋小冬,叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用[M].北京:科学出版社,1996.[3]李文实,黄民生,吴健平.基于GIS的区域规划研究[J].世界地理研究,2003,12
6.环保gis应用 篇六
关键词:GIS;油气;勘探开发;应用
中图分类号:P618.13文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 08-0000-01
GIS Application and Development Trend in Oil and Gas Exploration and Development
Jiang Zejun
(Geological Logging Second Company of Daqing Drilling Company,Songyuan131400,China)
Abstract:GIS is described in detail the concept and content,based on the power of GIS in the oil and gas exploration and development of access to great economic and social benefits.
Keywords:GIS;Oil and gas;Exploration and development;Application
一、GIS是综合处理和分析地理空间数据的技术系统
从学科学角度讲,地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系。GIS系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展,数字时代的来临,理论上来说,GIS可以运用于现阶段任何行业。从技术和应用的角度,GIS是解决空间问题的工具、方法和技术。
GIS进过50年的发展,到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术,并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年,GIS更以其强大的地理信息空间分析功能,在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统,GIS深入到各行各业甚至各家各户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。
二、GIS是支撑油气勘探开发的基础
在勘探成熟阶段的盆地中,油气勘查工作的规划部署和油气藏的综合预测研究需要考虑多种因素,包括含油气盆地已完成的勘探工作量及资料质量、已发现的油气资源量及其空间分布、区域地质和石油
地质研究成果、以及研究区域的地表地理环境等,其信息需求涉及到钻井、测井、地震勘探、非地震勘探和试油试采等勘探工作的资料现状,区域地质、构造区划、沉积古地理、油气藏及储量分布、油气资源潜力评价和生储盖分布等石油地质综合研究成果,地理位置、海拔高程、地貌、交通、水文、人文等地表地理状况。在油气勘探的规划部署和预测研究中,上述多种因素的综合考虑可有效提高油气勘查生产的研究和决策水平,从而提高油田的开发效益。
基于GIS的油气勘探开发基础主要表现在两个方面:第一,GIS是油气勘探开发的必要条件、可靠手段;第二,GIS在油气的勘探开发中起到关键的基础作用,为其他技术提供平台支持。
从油气勘探开发的空间特性来看,油气的勘探开发需要地理信息系统作为一个基础平台来组织数据、展示应用。否则勘探开发的组织和管理是空洞的、晦涩的,事实证明GIS确实有能力完成这项工作。
三、GPS的基本功能及其在油田勘探开发中的应用
(一)GPS的基本功能
GIS一般均具备数据采集与编辑功能、属性数据编辑、制图功能、空间数据库管理功能以及辅助决策等基本功能,它们分别是:
1.数据采集与编辑功能:GIS地面实体图形数据和描述它的属性数据输入数据,图形及文本数据进行编辑和修改。2.属性数据编辑与分析:由于GIS中各类地物的属性不同,系统须提供用户自定义数据结构的功能,提供修改结构的功能,以及提供拷贝结构、删除结构、合并结构等功能。3.制图功能:GIS是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。4.空间数据库管理功能:地理对象通过数据采集与编辑后,形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系统来进行管理。5.辅助决策功能:GIS为用户提供决策服务,典型的为战争、应急处理(救灾、救护)、城市规划、市场分析等,它有灵活的可变化的获取信息和方案、策略比较选择的功能。
(二)GIS在油气勘探开发中的应用
油气勘探描述的对象与地理信息密切相关,其中以海量计的数据图形信息已不适应现代管理的要求,所以GIS在油气勘探过程中的利用已成为必然趋势。GIS技术的出现为其提供了解决方案。目前GIS在油气勘探开发中的应用主要集中于数据管理、专题制图、油气资源评价、油气勘探开发管理及辅助决策这几个方面。
1.数据管理:在油气勘探开发过程中,积累了大量的基础数据和图形数据,利用GIS技术对数据的存储和管理,为地质工作者提供一个完整、灵活和易于使用的资料管理和综合的环境。2.专题制图:借助GIS技术,可实现地质信息的分层、分区域管理,实现图件的灵活添加、信息的快速更新及多要素综合成图。3.油气资源评价:GIS软提供了高效、快速的信息提取和分析工具,实现从宏观评价一区带评价一圈闭评价,直到对油气资源作出更为具体精确的评价,大大提高了油气资源评价的可信度。4.油气勘探开发管理与辅助决策:基于G1S开发的油气勘探数据库应用与管理实现业务管理过程的程序化、规范化,对于开发中后期油田进行地质信息综合管理和应用有重要意义。GIS与砂岩盆地综合测井专家系统结合,可帮助地质工作者进行正确决策。
四、结语
【环保gis应用】推荐阅读:
GIS在环保中的应用10-10
节能环保技术应用08-23
论环保建筑材料的应用09-22
gis环境保护应用08-11
gis在旅游管理中应用07-05
环保-环保作文07-26
争当环保小卫士环保主题班会 教案06-30
环保演讲环保要从点滴做起07-24
初中环保作文 :环保在身边,低碳伴我行08-08