地理信息系统论文范文第1篇
关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型
现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计科技论文：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.
1多媒体数据的有效管理
通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.
1.1GIS数据库中多媒体数据的管理
1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.
有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据.
要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.
关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.
关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即01(目标从无到有)；10(目标从有到无)；1N(目标从一个变成多个)；N1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明，当然，这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似，差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成，差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.
1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些GIS的应用中，认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型，使得既能遵循其自身特点，又能有效地建立起它与空间数据的联系，是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.
目前，多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中，就必须对现有的关系模型进行扩充，使它不但能处理格式化数据，也能处理非格式化数据.杨学良［2］就这个问题提出了3种技术策略：将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性)；将每个元组作为一个完整文件保存；元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项，而非格式化数据单独存贮.
对比这3种技术策略，第一种技术策略方法简单、容易实现，适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复，以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用，但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起，这既增大了应用程序设计的复杂性，又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此，我们认为，在第一种技术策略的基础上，增加一个或多个属性项，用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息，当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时，可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.
1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成
多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中，边统计、分析运算，边生成结果数据——多媒体数据.
1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术［3］，因此，空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有：地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.
为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果，我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实［4］是一种由计算机生成的高级人机交互系统，即构成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境，使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验，有身临其境之感.比如，可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果，使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等，使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.
1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有：统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析，通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析，以及主成分分析等.
为了更加形象化，我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示，甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者，还可以配上解说词，以增加系统的感染力，而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.
2GIS应用系统中多媒体功能的实现
在GIS应用软件中进行多媒体功能实现，首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下，GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来，那么怎样实现区域分析中多媒体功能
2.1空间数据库中多媒体数据的播放
由前所述，空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据，这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数，必须根据时态GIS的空间数据库结构，设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.
下面简述动态显示时态GIS中ti～tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n，其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件，擦除ti状态有而ti+1状态无的信息，显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i＜j时，转(3)；否则结束.
如果用上述算法来实现动态显示时空过程，还有很多细节需要设计.首先，在(1)步骤，从基态开始，逐级逐步检索，每检索到一个状态差文件，就需根据差文件来生成该状态信息，直到ti状态处；其次，在(3)中，需要用到动画技术，擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容，而显示后一状态信息之前，需保存后一处信息内容，再予以显示新状态信息.
2.2属性数据库中多媒体数据的应用
一般来说，多媒体数据主要应用于两个方面：一个是简单播放；另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者，只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放；对于后者，这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF，根据多媒体数据的文件信息和数据流信息，通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.
3多媒体技术在GIS中的应用前景
(1)实现资源信息的科学管理，提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式，而在管理空间信息的同时，对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放，大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身，会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统，既能表明所售住房的空间位置，又能从中检索其住房环境及内部结构，而且可以动态地删去当天已售出的房子，给出不同价格等；旅游导游系统，可以在为观光游客制定导游路线时，就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.
总之，将多媒体技术和GIS技术相结合，是计算机应用领域的一个发展方向，它会改变人们的工作、生活、思维方式，推动信息社会的前进.
参考文献
1张祖勋.时态GIS数据结构的研讨.测绘通报，1996,(1):19～21
2杨学良.多媒体计算机技术及其应用.北京：电子工业出版社，1995.138～139
3边馥苓.地理信息系统管理和方法.北京：测绘出版社，1996.149
地理信息系统论文范文第2篇
关键词：时态地理信息系统；时间；时间数据库；系统
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0120016-02
自从二十世纪六十年代末世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS）诞生以来，人类对地理信息系统的研发就没有停止过，而且经过1973—1982年的大量实验开发阶段，到八十年代末全面进入了商业开发和运作阶段。现在，GIS已经被普遍用于测绘、资源开发与管理、农林水利、城市建设与规划、国防建设和全球变化与地学研究领域。
在GIS不断发展和完善的过程中，新的观念和思想使计算机技术具有了灵魂和指导。可以说GIS是将计算机信息技术与地学等相关专业知识完美结合的杰作之一。随着计算机技术的发展，GIS关于对具体事物的描述方法从单一实体，相互联系的平面投影，到更加广阔的空间，在不断完善。
1 时态地理信息系统（TGIS）的产生和发展
时态地理信息系统（Temporal Geographic Information System，TGIS）是能够处理时间因素，可跟踪和分析空间信息随时间变化的地理信息系统。TGIS的观念最早由Thrift在1977年首次提出，Basoglu和Morrison于1978年设计了最早的HGIS（Historical Geographic InformationSystem）。但由于计算机技术的限制，此后相当一段时间内TGIS无人问浸。直到Lorentzos和Langran分别于1988年和1989年完成了关于TGIS方面的博士论文，才将TGIS的研究重新推向了一个高潮。
为促进TGIS的发展，1996年UCGIS（University Consortium forGeographic Information Science）将TGIS作为“地理描述扩展”的一部分列入GISci十大优先研究领域之列。使TGIS的研究广泛展开。
1.1 时态地理信息系统（TGIS）的涵义
空间（Location）、时间（Time）和属性（Attribution）是描述客观对象的三个基本要素。但相对成熟的GIS对空间和属性的描述比较全面，对时间性的处理大多是静态的。GIS对客观对象是“快照”式的描述，系统对“过去”和“将来”的描述非常困难。而且，由于来自不同时间的信息可能会导致错误匹配，实际中往往造成分析中的逻辑错误。这就在一定程度上限制了GIS的应用，尤其是对时间性要素要求比较严格的管理活动。
TGIS是能够跟踪和分析随时间变化的空间、非空间信息的地理信息系统。在TGIS中，地理实体对象可以描述为如下的关系：
E=f（S，T，A）
其中：E为被描述的地理实体或事件；f为映射关系；S为空间参数，通过空间坐标体系和空间关系来描述；T为时间参数，通过时间坐标体系和对象的发展过程的关系来描述；A为属性参数，是对被描述的、具有特定的空间和时间参数的地理实体的特性的描述。
由于地理实体的空间、时间和属性要素具有不可分割性，因而只有对这三个属性的完整表达才能揭示地理实体和现象的特征、规律。完善的TGIS应该具有基本的储存、分析、更新、质量控制、调度、模拟以及静态制图的功能。
1.2 关于TGIS中的时间
传统的GIS基本上是针对空间和属性两方面的数据，而TGIS还要在此基础上考虑时间要素。因此，需要对时间要素进行认真分析。
从信息系统来看，时间是一条没有端点、向过去和将来无限延伸的线轴。由于客观地理实体与光速之比可以忽略不计，因此，可以认为时空之间不产生相互作用，时间仅是一种特殊的测度标准，它反映了事件序列的表现形式。在TGIS中，根据时间对事件的影响可以将时间类型归纳如表1。
在系统信息中包含了上述的时间信息，就可以使GIS的分析、评价、预测等功能更进一步。而目前对TGIS研究的重点之一正是如何处理因引入时间要素而成几何积数增加的数据信息。
2 时态地理信息系统（TGIS）发展的相关技术
2.1 计算机等相关技术是TGIS的基础
从GIS的发展过程可以清楚地看出，GIS的发展与计算机技术的发展息息相关，计算机技术的每一次突破都会带来GIS的大发展。但是，TGIS从一开始就受到海量数据和计算速度的影响。实际上，数据和计算速度同是时间这一个问题的两个方面。在计算速度一定的情况下，随着数据的增加。处理的时间就会延长；在数据信息量不断增加的情况下，计算速度得不到同步提高，处理的时间也会延长。可见，时间是数据信息处理中的主要因素之一。同时，合理的时间组织一方面可以系统中减少数据的冗余，另一方面又可以提高系统的运算速度。因此时间又是影响计算机处理的主要因素之一。正确处理时间因素是当前计算机发展中必须面对的一个主要问题，也是TGIS的发展契机。
目前，随着计算机储存技术和运算速度的不断提高，TGIS的研究具备了必要的基础。而由于网络技术的发展，数据信息的标准化的加快，数据信息共享的逐步实现，大大节约了系统内有效的储存空间，对TGIS的发展起到了积极的推动作用。
2.2 时间数据的合理组织是IGIS的保障
时间仅是描述客观对象的三大要素之一，而且它必须依附于客观对象才具有实际意义。为了全面、系统、真实地反映客观对象，需要将其属性赋以对应的时间。因此，TGIS中的时间比较复杂（见表1）。
对这些时间属性的管理，目前主要有三种模式：第一是在传统GIS中空间数据库和属性数据库的基础上，重新构建时间数据库来管理事件的时间要素，即时间作为新的一维；第二是在传统的GIS中的属性数据库中，增加相关的时间记录来管理对象的时间要素，即时间作为附加的属性数据；第三是面向对象的方法，打破关系模型范式的限制，直接支持对象的嵌套及变长记录。其中第二种模式比较容易实现，但准确度受数据容量的限制，而且运行速度比较慢。第一种和第三种模式的研究是当前的热点。
从信息系统的角度来看，构建独立的时间数据库是TGIS的发展方向。而面向对象的时间数据库设计可以更直观地反映时间的动态变化。但由于具有时空特性的数据信息的复杂性，以及计算机技术的限制，虽然对时空数据管理的研究不少，但效果并不理想。郭达志等于1993年提出了用十六叉树表示矿山GIS中的空间和时间的四维数据模型，但对离散变化、多边形、网络结构等空间对象，这种形式的效率比较低。陈晋等于1995年提出了时空一体化的TGIS数据模型，应用效果则受到计算机技术的影响。目前关于TGIS数据模型的讨论主要有：序列快照模型（SequentSnapshots）、基图修正模型（Base state with amendments）和时空组合体模型（Time—space composite）等。相对来讲，时空组合体模型可以将时间和空间属性有机地结合起来，便于系统分析、管理功能的实现。
以合理的数据模型为框架，对时间信息应进行数据库式管理。针对大量的时间数据储存方式，Snodgrass和Ahn（1987）将时间数据库具体分为四类（如表2）。实际设计中采用最多的是历史数据库。一般可以将描述对象的时间在具体分类的基础上，不断把静态数据库的信息存入构建的历史数据库，并通过时态数据库建立数据库的关联。
2.3 与相关系统的有效关联是IGIS发展的前提
TGIS可以自成系统，但这一系统并不是完全孤立的系统，它是在传统GIS的基础上，充分考虑时间要素对客观对象的动态影响建立起来的。因此，TGIS的关系相对更加复杂。
首先，TGIS必须处理好系统内部的关联关系。TGIS要充分利用传统GIS已经建立起来的信息关系，利用其中的空间、属性数据信息，在此基础上增加时间要素以满足相关分析、管理的要求。因此，建立TGIS决不时抛开传统的GIS，而是以GIS为基础。这就要求TGIS中新增的时间数据模型必须与GIS系统中已经建立起来的模型相互兼容，保证系统内信息的完全共享。
其次，TGIS的运行需要大量的信息资料，这些信息的来源必然是多元化的，因而要求TGIS能够顺利接受提供信息的基础系统所提供的信息。这一方面是数据标准问题，要求数据资料必须标准化；另一方面要求TGIS必须是一个开放的系统，数据信息既可以传入，也可以读出，只要符合规定的权限。
另外，GIS整体也在不断发展完善，TGIS的发展实质上是进一步架通管理与相关专业的桥梁。以GIS为基础平台来发展管理系统，将会使现代管理手段发生根本性的改变，更好地满足管理的要求。因此，客观上要求TGIS系统的设计应该具有管理的理念，为系统的不断丰富留有余地。
3 TGIS的发展展望
当前，计算机技术仍在以加速度的方式发展，将为TGIS的发展提供更加有力的支撑。因此，TGIS不断发展完善是必然的。TGIS作为GIS的一个重要发展方向，随着相关技术的突破，其研究水平会迅速提高，应用领域将不断扩大。
3.1 计算机处理速度的进一步提高将为TGIS的发展提供更有力的支撑
随着计算机软、硬件技术的发展，计算机速度仍在不断提高，这为TGIS技术的突破提供了有力的技术保障。众所周知，GIS面对的是海量数据，增加时间属性，客观对象的数据信息就会成倍增加，处理工作量就会以几何积数的方式增加。计算机处理速度的提高，将使这一问题得到相应的解决。
同时计算机速度的提高，会相应地提高工作效率，进一步扩大计算机的应用领域，这为TGIS的普及应用做好了操作上的准备，为TGIS软件系统的推广提前培育了市场。TGIS系统会逐步形成一个不断推出、检验、进一步改进的良性循环。从而促进TGIS的不断发展。
3.2 网络技术和数据管理技术的发展将为IGIS的发展减轻数据处理的负担
网络技术的发展使信息工业突飞猛进，也为TGIS的发展创造了条件。随着数据标准化进程的加快，长期以来困扰TGIS的数据问题可以得到一定的解决。数据标准化实施以后，通过建立数据信息共享基本数据库，将其与相关专业数据库建立联结，实现数据共享和及时传输，充分利用网络技术来减轻TGIS的数据管理负担（如图1）。
3.3 IGIS应用领域的不断拓展
TGIS是GIS的发展方向之一，但GIS也仅是技术、经济发展中的一个小系统。因此，TGIS的发展本身就应当坚持系统论的观点。目前虽然研究TGIS的学者不少，但大多是从技术上来寻求突破，从管理学的角度来进行研究的并不是很多。
实际上，从管理学的角度来看，受管理方法的限制，对信息的空间性要求相对比较弱，但对信息的时间性要求比较高。而这正是GIS的弱点，因此GIS直到目前仅在宏观规划中应用较多，而在微观管理领域没有得到普遍应用。稍微注意就可以发现，现代管理对数据库的应用非常广泛，从最初的Basic，到dBASEⅡ、dBASEⅢ、dBASEⅣ，以及后来的FoxBASE、Foxpro、Vfox Pro直至目前的数据库技术，都在管理中得到了充分利用。但数据库管理的信息中普遍缺少空间信息。随着经济的发展，企业的经营范围和地域都在不断扩大，跨地区、跨国经营的现象现在已非常普遍。因此，企业在严格要求事件时间要素的同时，对空间信息的需求也在不断提高，这正为TGIS的发展提供了应用空间。因此，TGIS充分发挥时空分析、评价的优势，与管理科学进一步结合，从而建立多系统联结的综合管理系统（如图1）是TGIS将来发展的一个重要方向。
地理信息系统论文范文第3篇
印度黄檀是一种喜光落叶大乔木，属于豆科蝶形花亚科。它起源于印度干旱地区，具有速生、耐旱和耐瘠薄等优良特性。一年生印度黄檀幼苗的树高可达3m，胸径可接近10cm。在印度的分布区域内其绝对最高温度39qc～49℃，绝对最低温度4oC～6oC，年降雨量760～4570mm。印度黄檀能在瘠薄、疏松或低盐土中生长，但在干硬的粘土中，容易受到病害，成活率低J。印度黄檀具有多种的用途。它的叶子可以作饲料和药材，主干可以被加工制成世界上名贵的红木家具。在印度，除了柚木之外，印度黄檀是最重要的栽培树种。由于它的速生、耐旱和耐瘠薄等优良特性，无论在印度还是美国都被认为是一种理想的城市和园林绿化树种引。
2印度黄檀适生陛区划方法的研究现状
树种的适生性区划是林业区划的一种表现形式。林业区划是指根据林业的特点，在研究有关自然、经济和技术条件的基础上，分析、评价林业生产的特点与潜力，按照地域分异的规律进行分区划片。中国在1950年以后，为了大力发展农业，提高农业的经济效益，借鉴前苏联的农业科学技术，开展了农业区划工作。当时林业区划从属于农业区划。随着国民经济的发展，国家对林产品的需求量越来越大，而由于受林业本身生长周期长、见效慢等特点以及中国复杂的地理环境的影响，合理的林业区划对降低林业生产的风险、提高林业工作的效率和质量具有重要的作用。
目前，常用的林业区划方法可分为与计算机结合的数量定量区划方法和基于地理信息系统技术的区划方法7．引。在树种适生性区划研究当中，用得比较多的数量定量区划方法为传统的聚类分析方法、主成分分析法、模糊数学法和灰色关联度法。基于地理信息系统技术的区划方法是利用ArcGIS或ArcView等软件的空间分析和制图功能，结合由数量定量方法所建立的数学模型进行区划。
树种的区域性试验为数学建模提供了基础数据。显然，区域性试验数据的正确性是保证区划结果正确的前提。因此，对树种区域性试验方法的研究是适生性区划研究的一个重要部分。
2．1印度黄檀的区域性试验研究
由于印度黄檀对环境的适应能力比较强，许多国外学者对其进行了深入的研究，其中大多数的研究都从微观的角度来分析印度黄檀的生理特征，而对印度黄檀的区域性研究较少。国内对印度黄檀的专项研究仅见于中国林业科学研究院资源昆虫研究所对印度黄檀木材解剖构造及物理力学和化学性质的初步研究’加J，而对其区域性试验和适生性区划尚未见报道。印度黄檀的区域性研究主要体现在不同试验方法下印度黄檀与其它树种在适生性方面的比较研究。
IanHUNTER在印度的卡纳塔克邦对一年生的印度黄檀、赤桉和大桉幼苗分别做了4种不同的灌溉水平和9种不同的施肥量的研究。最后发现充足的水分和N肥量是印度黄檀快速生长的关键因素。PSMINHAS等用咸水和正常的沟渠水分别对印度黄檀和埃及树胶进行灌溉，得出咸水灌溉使得印度黄檀的生长量比用灌溉时少了53％。BSINGHandGSINGH在焦特布尔对4个月生的印度黄檀的繁殖苗做了5种不同灌溉水平的试验，证明了水分是影响印度黄檀生长的关键因子¨。由于印度黄檀属于喜光树种，在一定的水肥条件下，它的存活率跟种植密度大致成反比的关系。
在印度黄檀的区域性试验中，许多学者主要考虑了水分、土壤性质和种植密度的问题，而忽视了温度因子。在同一气候类型的区域内，由于地形起伏造成局部温度的差异也反映在同种植物生长的差异性上。
在印度黄檀的区域性试验中，应该重点考虑温度、水分、土壤性质和种植密度与生长量、保存率和结实率的关系，并对这些因素做出详细的数据记录，为适生数学建模提供准确的数据。
2．2数量定量区划方法
从2O世纪80年代末开始，数量定量的区划方法应用到林业区划当中，逐步取代传统的带有很大主观臆断性的林业区划方法’。康志雄等应用谱系图聚类分析方法，划分了长江流域以南的杨梅适生性分布区。谱系图聚类分析方法应用简单，但最大的缺点是聚类图不直观，而由星座图聚类分析方法得出的聚类图的效果显然是比较好的。陈建新等运用了主成分分析方法，突出了广东秃杉区划中贡献率较大的因子和优化了各因子在区划中的综合贡献率，取得了良好的区划效果。主成分分析法对多个变量起降维的作用，减少了计算量，但存在丢失有效信息的现象，并且不同统计软件下的主成分分析结果有一定的差别。
在区划过程中，有些个体是介于两个或两个以上的类别之间，带有模糊性。利用模糊数学进行区划更加符合实际。朱斌等对安徽省栽培苹果的生态气候条件进行了模糊聚类分析，初步划出了安徽苹果经济栽培南线引。宋于洋等将层次分析法和模糊数学综合评价法相结合，对新疆天然甜型葡萄酒原料种植区域进行了区划研究，得出了各个地区的适生性评分¨。模糊函数在确定适生性阀值水平时带有主观性，结合其它方法可以提高区划的准确度。
从系统论的角度看，林业生产系统是一个典型的本征灰色系统。树种适生性区划可以用灰色系统理论和方法来解决。张志刚等运用灰色关联度法分析了l0个杂种棉后代在不同生态点的主要农艺及经济现状进行了分析。为了更加客观地进行分类，李宝根在福建省森林景观资源等级区划中，先用灰色关联度法确定各因子的关联度值，再用聚类分析法进行分类，取得了满意的效果。灰色关联度法的计算比模糊数学法要简单，但是容易丢失区域间的边界信息。
利用数量定量方法进行区划，主成分分析法和聚类分析法忽略了引种地与种源产地之间的关系，模糊数学方法虽然较为合理，但计算量比较大。灰色关联度法相对模糊数学方法来说，虽然计算要简单，效果相似，但是与其它数量定量区划方法一样，模型需要大量的原始数据，并且区划结果难以保持区块的空间连续性和行政界线的完整性。
2．3基于地理信息系统技术的区划方法
应用地理信息系统技术进行树种适生性的区划，是目前比较流行的林业区划方法。相对于数量定量方法而言，它具有节省大量外业和内业的工作量以及制图效果好等优点。地理信息系统技术的区划一般先确定区划需要考虑的环境因子，利用DEM图、行政区划图等生成数据底图，再通过数量定量的方法建立各因子对区划的综合评价模型，得出各因子的评分，通过空间叠加分析生成区划图。
朱琳等采用模糊数学的综合评判方法，计算出各要素的隶属度，建立了单因子栅格图层。张超等先用逐步聚类的方法对福建永安县森林资源进行了预分类，然后用ArcGIS得出了以林班和以村为单位的永安市林业区划图引。数量定量方法得出的区划图往往忽视了地域之间的连续性。数量定量的方法与ArcGIS软件结合，能较好地保留地域间的连续性和快速有效地取得区划结果。数学模型是地理信息系统技术进行区划的基础。
ArcGIS在区划中的一个突出特点是可以通过空间插值的方法，根据已知点的数值来生成一些未知点的值J。姚圣贤等在樱桃气候的区划中运用ArcGIS的三角网距离加权平均法对光、温和水三要素进行内插J。为了达到空间插值的目的，在ArcGIS中建立环境因子数据库，利用现有的数据建立一个函数关系式，使这个关系式最大限度地逼近已知空间点的数据，通过ArcGIS的空间分析功能求出某一环境因子或综合的环境因子在某个地区的空间分布规律。ArcGIS的空间插值和分析功能节省了区划工作中大量的外业工作，提高了区划的精度。
3存在的问题及发展方向
印度黄檀是一种抗旱、抗瘠薄的喜光树种。在热带或亚热带地区，水分和土壤性质对其生长起重要的作用。许多研究针对其生长状况与水分、土壤肥力和种植密度之间的关系进行研究。对于区域性试验来说，目前的研究还不能全面反映综合的环境因子对印度黄檀生长状况的影响。
传统的林业区划方法与统计软件和分类绘图软件相结合，大大减少了计算量和提高了制图的效率。其应用简单、数量关系明确等优点仍然使它广泛应用于林业区划工作当中。但是，传统的林业区划方法需要大量的外业数据，而中国地形复杂多样，很多山头地块的数据难以从气象台站或外业调查中获取，区划图精度较低，效果粗糙，只能勉强满足大尺度范围内的区划要求。
利用地理信息系统技术进行区划，克服了传统林业区划中的缺陷，既节省了大量的外业工作，又提高了区划图的精度和效果。基于地理信息系统技术的区划结果，其准确性与选择的数学模型有很大的关系。数学模型的建立只是根据某一时段的环境值建立的，而且区划的效果也因不同的数学模型而有所差异。因此，如何选择和建立合适的数学模型以及如何开发出一个相对通用的区划系统必然是以后研究的方向。
在印度黄檀的适生性区划中，根据研究区域地形和气候的复杂性，可以把整个研究区域分成若干小区，实行分区建模，克服用一个模型推算整个区域环境因子空间分布情况的缺陷，提高区划的精度。
论文关键词：印度黄檀适生性区划区域性试验
地理信息系统论文范文第4篇
一、生平简介
陈述彭（1920.2—2008.11）曾是中国科学院学部委员（院士），后当选为第三世界科学院院士及国际欧亚科学院院士。任中国科学院遥感应用研究所名誉所长，资源与环境信息系统国家重点实验室名誉主任。他还曾担任国际欧亚科学院中国科学中心副主席兼地球信息科学学部主任，国际地理联合会地理数据地理模型委员会委员，国际空间委员会中国委员会委员，IGBP中国委员会委员，中国地理学会理事长，中国国际减灾委员会科技顾问，国家遥感中心顾问以及中巴资源卫星应用分系统总设计师等。陈述彭创办了《地球信息科学(学报)》和《遥感信息》等刊物并长期担任主编，著有《地学的探索》六卷、《石坚文存》三卷，联合撰写《遥感地学分析》、《地理信息系统导论》、《地球信息科学》、《遥感信息机理研究》、《地学信息图谱》等专著，主编《遥感大词典》及《地球系统科学》等大型工具书，主持设计编辑和印制了《中华人民共和国大地图集—自然地图集》、《中国陆地卫星遥感分析图集》等大型图集，发表中、英、俄文论文300多篇。曾获国家自然科学二等、三等奖，国家科技进步奖，何梁何利奖，陈嘉庚地球科学奖，国际欧亚科学院一级勋章，美国地理学会0.Miller金质奖章等奖项。
二、陈述彭的地学思想
1.陈述彭地学思想的启蒙
陈述彭从小兴趣广泛，5岁起跟着父亲学习识字。在长沙高级中学时刊登的《南岳游记》受到校长的赞赏，成为了引导陈述彭走上地学的第一个无声信号。1927年陈述彭以优异的成绩考入浙江大学。在抗日战争的烽火年代，竺可桢先生大力倡导着徐霞客的毅力和精神，热爱自然，热爱祖国，推崇科学、民主的求实精神，浙大史地系更是名家云集，老师们讲授地球演化的历史、自然演化的过程、文化人类学、历史地理学，严格的野外基本训练和系统的地学基础知识令陈述彭大开眼界。浙大的学术空气异常浓郁：涂长望教授的大气物理、气象观测，叶良辅教授的历史低值和演示抗污分析，任美锷教授的地形发育旋回和经济地理区位理论，谭其骧教授的沿革地理，张其昀教授的地缘政治天上地下，自然人文，展现出了地球科学的大千世界，这些积累为他后来树立一切从实际出发实践第一的精神和建立可持续发展的理论思维打下了初步基础，这里也成为树立陈述彭地学科学大有可为这一坚定信念的发源地。
2.以历史唯物主义为基础研究地学历史的发展规律
陈述彭十分注重基于历史唯物主义的研究方法，他系统的分析和研究我国地图学发展过程，发表了《地图的故事》、《地图史话》等论述。以历史唯物主义的观点，结合历史背景和社会发展对地学的需求分析其发展的历史过程，剖析社会效益和历史作用。他凭借丰富的历史和人文基础知识及理论，阐述了地学作为自然科学与社会科学的桥梁在与人类社会共同进步过程中的普遍发展规律。陈述彭科学的分析评价了中国和世界古代地图科学的先驱希腊的托勒密和中国的裴秀，指出：“在世界地图科学史上，希腊的托勒密和中国的裴秀，好像两颗璀璨的明星，东西辉映。他们的著作标志着山谷时代地图学的总结性成就，反映了东方和西方不同的发展特点，奠定了地图学的基石，对后来地图制图产生过长期的、深远的影响。”陈述彭还分析了中世纪西方和中国地学研究停滞不前的原因，肯定了中国罗盘、齿轮、造纸、印刷术对世界测绘发展的贡献，对于近代地形图测绘和专题地图的出现与发展也有着深入的思索，并以此为基础系统地总结了地图学几个主要历史阶段的时代体征，并提出了以史为鉴自力更生的发展道路。
3.以实践为基础的区域论地学思想
地学研究往往都是通过环境论与人地关系论视角、区域—空间论的视角、综合的视角或地理学的空间表述完成的。在传统的地学思想中，系统论和区域论是二元对立的，但现代地学研究中却大量运用了系统科学的信息论、控制论、系统论等要素作为方法依据。现代地学既注重对实体性、具体性区域的综合性和独特性分析，同时也采用区位分析和空间分析手段强调空间模式化、理论化研究。陈述彭明确指出地理建设、规划、实践中应坚持“因地制宜”，任何空间政策的实施都不应做概括性处理，而是根据地理环境的差异做适当的调整。陈述彭以大量科学考察和野外观测为基础，在1947《螳螂川流域之地文与人生》的硕士论文中，通过大量的基础数据和绘图，阐述了对区域地文与人生综合、逻辑研究的趋势。文章从分析该区域的自然背景、地形发育和人地关系方面入手，探究区域内各种地理因素间的相互影响，指出地理现象之整合性与综合性:“如具有生命之机体，不容分割且具个性”，通过分析个别地理因素为区域地理研究打下基础。他还先后赴遵义、沁河流域、桂林七星岩、南岭山地等一系列对于地理典型区域具有代表意义的人地景观开展地貌、自然基础、地文与人生的研究，注重通过挖掘各区域的演变与历史发展过程，恰当的运用注重空间分布和空间差异性的区域论地理学思想，诠释被研究对象的整体性和统一性。在早年的《桂林七星岩喀斯特洞穴地貌图》中，陈述彭以现有的地形—地质平面图和综合剖面图为基础，提出关于洞穴地貌演进过程的假设和推断。在论述了洞穴地貌图的六种类型后，归纳总结出了一般地貌制图的基本步骤。陈述彭还在《遵义附近之相对地势》一文中对地文分析方法中有关“相对地势”的计算方法开展过比较研究，在《遵义附近之聚落》中对“估计人口之方法”给予了论述，这些都不失为区域论地学研究的典型实例。随着二十世纪五十年代，陈述彭以任务带科研组织开展大地图集编制时，将地理学研究和地图制图相结合，明确了制图综合研究方法是建立在对制图区域整体认识基础上的系统论的整体观。在地图学研究过程中，陈述彭重视区域各种地理因素之间的相互影响及其空间差异性，分析当地地文与人文之间的密切关系，强调综合制图要以自然综合体与经济体综合体为依据，注重“自然综合体的内在联系与自然地带规律性的体现”和“区域各种地理要素之相互影响，与当地的地文与人生之深切关系”的研究思路，指出制图实践“能具体揭示自然综合体的类型和分布规律，反应地域之间的相似性与差异性，为进行主导因素分析，地理相关研究和叠置法的运用提供可靠地地图资料”的论述，形成的基于系统性区域论地理学思维方式和研究方法的地图制图理论，这一系列在地图制图理论与方法上的示范和影响，启发了当时一代的地理与地图工作及爱好者，随后的十余年全国出现了综合制图和综合地图集的编制高潮期。
4.以系统论、认识论和各种地学方法推动遥感地学的研究
陈述彭始终坚持地理学的方法论，不断发掘新的科学生长点，为学科建设及可持续发展奠定了坚实的思想基础，同时也因遥感地学各系统技术和空间定位技术的发展为传统地学研究提供了全新的研究手段，推动了地学的研究范围、内容和方法的重要变化,标志着地学信息获取和分析处理方法的一场革命。在全面开展遥感应用研究的过程中，陈述彭提出：遥感作为重要的地学信息源之一，其研究对象存在着明显的地学属性，而这是一切都是地物在自然界存在的基本形式。他明确了遥感区划的基本过程：分布——综合分析——综合评价——区划——规划，并在在腾冲试验中加以运用，这个过程体现了地域环境的认识不断深化的过程，也体现了现代地学作为系统性学科的基本特征。
地理信息系统论文范文第5篇
陈柳钦,湖南邵东县人,天津社会科学院城市经济研究所研究员,天津市知名青年学者,青年经济学家,产业经济、城市经济和城市金融问题专家。兼任教育部人文社会科学重点研究基地对外经济贸易大学中国WTO研究院特邀研究员,哈尔滨商业大学国际经济与贸易研究所研究员、经济学院教授,硕士研究生导师,哈尔滨理工大学客座教授,湖南科技大学商学院教授,天津理工大学经济管理学院硕士研究生导师,天津工业大学公共危机管理研究所特邀研究员,广西民族大学兼职教授。
摘要: “数字城市”作为知识经济、信息社会发展的必然趋势,代表的是一种世界潮流和城市发展的方向。“数字城市”是21世纪城市发展的新主题,也是提高城市综合竞争力,促进城市经济发展、社会进步和人民生活水平提高的新动力,它不再是一个技术性概念,而是现代科技、社会、政治、经济影响下的新城市形态。本文阐述了“数字城市”的内涵,并对“数字城市”建设的内容与框架进行了细致的探讨。
关键词: 城市 信息化 城市信息化 “数字城市”
中图分类号: F49
一、“数字城市”兴起的背景
1998年1月31日,时任美国副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球:二十一世纪认识地球的方式(The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century)”的讲演中首次提出了“数字地球”的概念。戈尔指出:我相信我们需要一个“数字地球”,即一个以地球坐标为依据的、嵌入海量地理数据的、具有多分辨率的、能三维可视化表示的虚拟地球。详细地说,“数字地球”是指以地球为对象,以地理坐标为依据,具有多源、多尺度海量数据的融合,能用多媒体和虚拟现实技术进行多维的表达,具有数字化、网络化、智能化和可视化特征的虚拟地球。简单地说,“数字地球”是指数字化、信息化的地球。形象地说,“数字地球”是指整个地球经数字化后由计算机、数据库及通讯网络来管理的巨型信息系统。同时,“数字地球”也是全球定位系统、遥感、地理信息系统、宽带网络及虚拟现实等现代高科技的高度综合和升华,是当代科学技术发展的制高点。
1999年12月,来自20个国家的500余名科学家、工程师、教育学家、管理者及企业家汇聚北京,于“首届国际数字地球会议”召开之际发表了著名的《数字地球北京宣言》。宣言指出:21世纪是一个以信息和空间技术为支撑的全球知识经济的时代,强调综合全球对地观测系统、全球空间数据基础设施、全球导航与定位系统、地球空间信息基础设施及动态过程监控的重要性;认识到数字地球有助于回应人类面临的诸方面的挑战;倡议政府、科技界、企业等共同推动数字地球的发展;建议实施数字地球过程中,应优先考虑环境、灾害、资源、可持续发展与人类生活质量等方面。数字地球北京宣言的发表,标志着1998年戈尔提出数字地球概念后该领域在全球范围的正式推进。
随着信息技术的高速发展,互联网的普及、信息高速公路的建设、“数字地球”概念的提出和推广,全球掀起了一股强大的信息化浪潮。这股浪潮对世界各国的经济、政治、文化均产生了巨大的冲击,它使得一些传统的东西正在消逝,许多新事物、新现象层出不穷;它正在逐步改变人们的生产、生活方式及价值观念,促进人们进行新的社会变革。由于计算机技术的产生以及在各个科学领域的广泛应用,大大促进了网络技术、通信技术和空间分析技术等技术的发展,学科的相互交叉和技术的集成又不断地拓宽新的应用领域。信息技术与信息产业的发展已迈入了一个崭新的时代。这些先进的、改变城市功能的技术主要表现为:(1)高分辨率卫星遥感技术突飞猛进,极大地提高了地理信息获取和更新的能力;(2)宽带光纤和卫星通信为基础的互联网的迅速普及,极大地扩大了信息的通信交换能力;(3)分布式数据库和共享技术的发展,极大地提高了信息存储和管理能力;(4)仿真和虚拟技术的成熟,酝酿着信息应用技术领域的划时代变革。信息技术变革的大趋势必然深刻地影响到城市规划、建设和管理行业的信息技术应用领域。传统的城市规划、建设和管理不得不向“数字城市”靠近,并努力追寻“数字城市”的发展模式。
城市是社会经济要素高度集中的区域,是人类经济、政治和文化活动的中心,是人流、物流、资金流和信息流聚集和扩散的基地。进入21世纪,信息化进一步得到了广泛应用和高度渗透,信息技术正孕育着新的重大突破。信息资源日益成为城市发展的重要生产要素、无形资产和社会财富。同时,经济全球化是经济增长要素特别是技术、资本、人力资源、知识等诸要素,在资本追求经济效益最大化的利益驱动下所出现的全球性流动和组合,以至于国别经济和区域经济越来越多地被纳入了一体化的全球经济体系之中,人类社会经济发展的依赖性、互补性、关联性更为增强,各种商品在全球流通,为世界人类所共享。2000年6月5日～7日,联合国经济与社会事务部(UNDESA)和联合国开发计划署(UNDP)及亚太地区的城市市长参加的主题为“推动城市信息化,共创未来家园”的“亚太地区城市信息化高级论坛”,最后发表了《上海宣言》。该宣言指出,当今世界经济全球化已经成为人类社会发展的总趋势。信息化的程度和水平已经成为衡量一个城市经济社会发展综合实力和文明程度的主要指标。信息化正成为全球贸易、投资、资本流动和技术转移以及社会、经济、文化等一切领域发展的主要推动力。信息化建设将有利于促进人类的共同富裕和共同进步。加强对城市信息化的理解,推进城市信息化建设与合作,将成为城市发展的新主题和新动力。城市信息化的主要表现形式是“数字城市”的建设。从技术角度看,“数字城市”是城市信息化实现的技术基础,而且是城市信息化水平提高的一个重要特征。“数字城市”是社会信息化发展必然,是当今发达国家信息化发展的主要特征。全球信息化正在引发当今世界的深刻变革,重塑着世界政治、经济、社会、文化和军事发展的新格局。全球信息化的出现使得互联网成为新世纪国人关注的热点,而“数字城市”则是热点中的焦点。
在戈尔于1998年9月首先提出了“数字化舒适社区建设”的倡议后,许多国家已经对“数字城市”开展了相应的工作。比如欧洲“数字城市”(EDC)中的虚拟赫尔辛基很有特色,3D界面是其一个非常重要的组成部分。日本的“数字京都”(DCK)项目始于1998年10月,目的是使其成为京都的社会信息主干,其设计思想是真实和活动。“真实”是指该“数字城市”是为实际的用户服务的,而不是虚拟城市;“活动”是“数字城市”中的数据采集于现实的动态数据。“数字京都”中的新技术开发,处于国际领先地位。新加坡提出了“智能城市”的设想,为国民提供一个综合业务数字网和异步数字用户专线,将新加坡90%的家庭连接在一起,实现“网上生存”的梦想。随后,一些发展中国家也纷纷制定城市信息化发展政策,这些信息化城市或地区统一命名为“数字城市”。在国内,近十多年来,深圳、北京、海口、济南、广州等城市和国内著名科研院校相继建立了一批专业数据库和应用开发系统,为“数字城市”的研究积累了经验和数据。“数字城市”已成为我国各主要地、市进入21世纪后,在新的时代背景、经济背景、技术背景下,运用并发展空间技术、信息技术、网络技术,最终将其集成并渗透到现代城市生活方面的一项重要的标志性建设。
目前,“数字城市”作为知识经济、信息社会发展的必然趋势,代表的是一种世界潮流和城市发展的方向。深入开展“数字城市”的研究,积极推进“数字城市”的建设,无论是对当前,还是对未来城市发展,都具有十分重要的意义。
二、“数字城市”的内涵
由于“数字城市”是一个正在发展演变的概念,人们对它至今没有统一和权威的解释,存在很多的争论和思考。
台湾学者林峰田(1999)认为,“数字城市”是一项从人员组织、经费、法令、土地使用等各种配合条件,到包括硬件、软件和科技在内的基础设施,再到数据资料及其应用服务,直至社会文化五个层面的多层结构的城市大系统,他提出理想的“数字城市”应能达到三个目标:第一,有效支援城市产业发展,提高城市竞争力;第二,满足市民日常的交通、购物、娱乐、休闲、安全、教育、医疗等需求,保障市民知与言的权利;第三,创造地方特色自主意识的网络文化。
承继成(2000)认为,信息化是指数字化、网络化和智能化的全部过程。因此,信息化城市,也可以叫“数字城市”(或数码港)、网络城市和智能城市。俞正声(2000)认为,所谓“数字城市”与“园林城市”、“生态城市”、“山水城市”一样,是对城市发展方向的一种描述,是指数字技术、信息技术、网络技术要渗透到城市生活的各个方面。这将是世纪之交最重要的技术革命,将深刻改变人们习惯的工作方式、生活方式甚至风俗习惯和思维方法。宋建元等(2001)认为,“数字城市”即城市数字化,是指充分利用遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机技术和多媒体及虚拟仿真等现代科学技术,对城市基础设施和与生产生活发展相关的各方面进行多主体、多层面、全方位的信息化处理和利用,具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等诸方面进行数字化网络化管理、服务和决策功能的信息体系。郝力(2001)认为,从信息化广义角度看,“数字城市”即是空间化、网络化、智能化和可视化的技术系统。“数字城市”是物质城市在信息世界的反映和升华。从城市规划、建设和管理的狭义角度看,“数字城市”可概括为“43VR”,即地理数据4D化;地图数据三维化;规划设计VR(Virtual Reality,虚拟现实)化。地理数据4D化指城市空间基础地理信息数据库包括数字线划图(DLG)、数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像地图(DOM);地图数据三维化指地图数据由现在的二维结构转换为三维结构;规划设计VR化指规划设计和规划管理在4D数据、三维地图数据支撑下,将现有的二维作业对象和手段升级为三维和VR结合的作业对象和手段。
杨开忠、沈体雁(2001)认为,一般所指的“数字城市”是以3S技术和互联网技术为支撑的城市空间信息运行系统,是一个包括城市空间信息运行机理、空间信息运行技术系统、空间信息服务与产业体系和社会文化在内的多层框架。也就是说,“数字城市”工程建设要在城市空间信息认知机制和资源配置机制的作用下,采用数字化的空间信息技术手段对作为物质实体的城市系统,特别是对与地理空间相关的经济社会现象进行数字化重现和虚拟,从而促进人们对城市的认识,规划建设和管理,进而促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅与协调,提高城市竞争力和市民生活质量。赵燕霞、姚敏(2001)认为,“数字城市”就是以数字化的方式表示城市及其各种信息,不仅应该包括城市各类与空间位置有关的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、资源等),还应该包括相关的人口、经济、教育、军事等社会数据,在现代信息技术的基础上,形成一个具有智能性质的城市巨系统。周晓颖、章申鲁(2001)认为,“数字城市”是综合运用现代高新技术,对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统,具有城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能。它与城市地理信息系统的主要区别在于,对城市有关数据能够自动采集、处理分析、传输分化、自动或半自动智能决策,直接为社会公众提供便利的信息服务。王浒等(2001)认为,“数字城市”就是基于城市空间信息基础设施之上的城市居民社会信息生存空间。通过运用数字地球的关键技术,如数据挖掘、知识提取和虚拟现实技术,“数字城市”中广泛的、多源的空间信息将被有效的集成和管理。最终,“数字城市”将提供给公众和企业的不仅是虚拟的用户界面以实现所谓的“数字生存”,更重要的是将辅助政府制定城市管理的综合决策。
“数字城市”也称信息城市、智能城市,以数字化的方式表示城市及其各种信息,不仅包括城市各类与空间位置有关的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、资源等),还包括相关的人口、经济、教育、军事等社会数据,在现代信息技术的基础上,形成一个具有智能性质的城市信息系统。顾朝林等(2002)认为,“数字城市”是指综合运用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)等关键技术,深入开发和应用空间信息资源,建设服务于城市规划、建设和管理,服务于政府、企业、大众的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。牛文元(2002)认为,“数字城市”是从工业时代向信息化时代转换的基本标志之一。它一般是指城市“自然、社会、经济”系统的范畴中,能够有效获取、分类存储、自动处理和智能识别海量数据的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虚拟现实又可直接参与城市管理和服务的一项综合工程。
张静(2002)认为,“数字城市”应是四维(三维坐标加时间维)的、可视化的城市,不但包括城市三维空间的所有信息,而且还包括城市各种现象的历史、现状与未来信息,更为重要的是应包括人的信息如位置,甚至思维信息,是一个四维的空间信息系统。通俗一点讲,“数字城市”是指在城市规划、建设、管理以及生产生活中,利用数字化技术、信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种数字、信息及各种信息资源加以整合并利用。城市规划者、管理者和生活者,可以在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境中,进行规划、决策、管理和生活,其感觉就像漫步于现实的街道上或是承坐直升飞机俯瞰城市一样。李京文、甘德安(2002)认为,信息化的实质就是数字化、网络化和智能化,因此,“数字城市”广义上指城市信息化,是指数字技术、信息技术、网络技术渗透到城市生活的各个方面,其本质是对物质城市及其相关现象(经济社会特征)统一的数字化重现和认识,是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市,促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调高速。这些学者把“数字城市”等同于单一的城市信息化建设,认为“数字城市”建设就是当前信息化发展过程中城市对信息化的一种回应。
李琦等(2003)认为,“数字城市”是从信息化角度,对信息时代及准信息时代城市状态的形象化刻化,表征在园林城市、生态城市等工业城市文明基础之上,信息化基础设施完备、信息数据资源丰富、信息化应用与信息产业高度发达、工业化与信息化持续协调发展、人居环境舒适的良性城市状态。“数字城市”工程就是要在集成化高速宽带城市通讯网络基础设施、城市空间数据基础设施、城市信息安全基础设施建设的基础上,整合城市信息数据资源,连接城市信息化孤岛,开展面向政府、企业、公众的个性化、多样性综合信息应用服务,同时,促进城市领域(行业)信息化建设,以信息化带动工业化,促进传统产业结构调整,优化城市产业结构、生态结构与城市空间规划,促进工业化与信息化的持续协调发展。刘忻(2003)认为,“数字城市”从功能上讲是城市信息的数字化、网络化、智能化、可视化,即将城市的各种信息,如城市管理、城市设施、自然资源、社会资源、人文环境、经济、历史等各方面信息,以数据形式整理、加工、存储、分类、管理,通过计算机网络实现全社会的信息共享、共建、交流、再现,通过对城市信息的综合分析和模型化处理,提高决策水平和应用效率,最大限度地发挥资源潜力,为城市发展和提高居民生活质量服务。从技术上讲,“数字城市”是以计算机技术、多媒体技术、大规模存储技术、数据仓库技术为基础,以宽带网络技术和现代通信技术为桥梁,结合3S技术、遥测、虚拟现实技术,对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类描述,并通过城市管理与决策模型及其他应用模型,优化资源配置,提供科学决策的现代化工具。从理论上讲,“数字城市”在地理信息科学基础上,结合计算机及网络理论、现代城市理论、决策理论、控制论、系统论,复杂理论等,在计算机及网络中虚拟城市,并结合不同部门、不同层次的信息交流、融合和挖掘,实现城市的综合信息管理系统。
姜爱林(2004)认为,从城市建设的角度看,“数字城市”就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中,充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种数字信息及各种信息资源加以整合并充分利用的一种系统工程或管理模式。从信息化角度看,“数字城市”是以信息技术为支撑、以信息产业为主导、以信息服务为中心的一系列数据库和信息系统的一种城市发展模式。
戴汝为(2005)认为,“数字城市”是一类开放的复杂巨系统。“数字城市”在功能、结构和庞大、复杂的多层次系统,及与周边、全国以至世界的联系等方面,无不具备着开放的杂巨系统的特性。
谢明(2005)认为,“数字城市”是对城市发展方向的一种描述,是对组成城市的各种要素和现象的一种数字化重现和认知,用信息化的手段收集、分析并管理城市的生产生活,促进城市的人流、物流、资金流、信息流、交通流更加顺畅和协调。“数字城市”的建设基于地理信息系统、全球定位系统、遥感、网络、多媒体、虚拟仿真等技术,综合城市空间和人文信息,服务于城市规划、城市建设和管理、经济社会发展等各个方面。
江绵康(2006)认为,“数字城市”是“数字地球”的主要空间节点,是“数字地球”的重要组成部分,是“数字地球”在城市的具体体现。所谓“数字城市”,通俗地讲是指在城市的生产、生活等活动中,利用数字技术、信息技术和网络技术,将城市的人口、资源、环境、经济、社会等以数字化、网络化、智能化和可视化的方式加以展现。“数字城市”的本质是把城市的各种信息资源整合起来加以充分利用。
杜灵通、韩秀丽(2007)认为,可以将“数字城市”定义为利用各种信息获取、存储、传输、表达、处理等支撑技术,将表征真实城市的信息数字化,形成一个虚拟的城市实体,并利用这个数字化城市实体来解决各种各样的现实问题。它的目的跟数字地球一样,都是为了解决现实的自然和社会活动中诸方面的问题。
彭学君、李志祥(2007)认为,“数字城市”是指一个由数字技术支撑的信息化的城市,是指数字技术、信息技术、网络技术渗透到城市生活的各个方面,它应该能够自动和非自动地获取与城市有关的海量数据,并从中挖掘出有价值的信息为城市规划、建设、管理和可持续发展提供决策支持和具有数字实验室特性的技术系统,是一种虚拟城市模型。
李宗华(2008)认为,“数字城市”概念可以分为广义的和狭义的两种。广义上指城市信息化。它既是城市信息化总的概述,又是城市信息化的目标,是用数字化的手段来处理、分析和管理整个城市,促进城市人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅、协调。“数字城市”是为调控城市、预测城市、监管城市提供了革命性的手段,是对城市发展方向本质特征的一种描述。狭义上是指综合运用地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感系统(RS)、网络等关键技术,建设服务于城市规划、建设、管理,服务于政府、企业、公众,服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。
陈建军(2010)认为,“数字城市”具有双重含义:一方面,是指以遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等空间信息技术为主要手段,对地理信息资源进行整合,构建“数字城市”地理空间框架,建设城市地理信息公共服务平台,是城市实体在计算机中的虚拟表达;另一方面,是指以城市地理信息公共服务平台,通过城市信息基础设施建设,开发、整合、利用各类信息资源,实现城市的经济、社会、生态各个运作层面的智能化、网络化、数字化。
尽管对于“数字城市”的定义还无法形成统一的标准化定义,但从专家们的意见和城市信息化实施的过程看,其狭义上的理解取得了比较一致的看法,“数字城市”就是基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)等关键技术,深入开发和应用空间信息资源,建设服务于城市规划、城市建设和管理,服务于政府、企业、公众,服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。从信息化广义角度看,城市系统处于一个开放的环境中,需要不断的和环境交换物质、信息和能量,是一个复杂的信息系统。
总之,“数字城市”是信息时代背景下城市及其理论发展的一种必然,是现代城市发展的必经之路。它是以信息技术为支撑、以信息服务为中心的一种城市发展模式;它以可视化、网络化、智能化的表达方式对物质城市进行数字化的再现与升华,形成统一的、可共享的信息管理与服务数据库系统(如综合市情系统、城市规划系统,智能交通系统、远程教育或医疗系统等),为市政府提供决策支持、为民众提供服务。它具有使现代城市管理更快捷高效、使城市居民更轻松方便的众多优点,是未来城市可持续发展的一个主要方向。“数字城市”是21世纪城市发展的新主题,也是提高城市综合竞争力,促进城市经济发展、社会进步和人民生活水平提高的新动力。在这种认识下,“数字城市”不再是一个技术性概念,“数字城市”是现代科技、社会、政治、经济影响下的新城市形态,建立在已有的物质城市基础上,结合多种学科技术,实现城市的可持续发展。
三、“数字城市”的内容与框架
杨开忠、沈体雁(2001)认为,作为城市空间信息运行系统,“数字城市”是一个包括运行机制与保障系统、空间信息技术系统、空间信息增值服务活动与产业系统、社会文化系统等层面在内的多层次框架体系。段学军、顾朝林等(2001)认为,“数字城市”由下列体系构成:数据获取与更新体系、数据处理与储存体系、信息提取与分析体系、网络体系、应用模型体系、专用软件体系、咨询服务体系、专业人员体系、用户体系、教育体系、标准与互操作体系、法规和财经体系等(见图1)。“数字城市”的功能结构为:(1)数字商务,包括网上贸易、虚拟商场、网上市场管理等;(2)数字金融,包括数字银行、数字股市、数字期货、数字保险等;(3)数字社会,包括数字影院、戏院、数字旅游、网上办各种手续等;(4)数字教育,包括虚拟教室、虚拟实验、虚拟图书馆等;(5)数字医院,包括网上健康咨询、网上会诊、网上护理等;(6)数字政务,包括数字会议、数字议会等。寇有观(2001)认为,“数字城市”不仅包括城市的数字经济、数字社会、数字生活、数字政府、数字企业、数字社区和数字家庭等,而且包括城市的数字地籍、数字规划、数字水系、数字交通、数字电力、数字通信、数字旅游、数字生态、数字抗灾、数字商务和数字金融等。同时,寇有观还建立了一个“数字城市”系统框架。这个“数字城市”系统是城市公用信息平台上的空间信息获取更新处理和应用系统,包括城市公用信息平台(网络体系)、城市空间数据基础设施、城市地理空间数据交换中心、行业空间数据工程数据获得和更新体系、数据库体系、应用体系、动态监测体系等(见图2)。
姜爱林(2002)认为,“数字城市”构建的基本框架应包括5个方面:(1)通过推动信息化建设,使政府的宏观调控机制与培养竞争机制达到有机的统一,形成公平、有序的市场秩序。(2)加强政策法规建设,体现管理意识,实现可持续发展。(3)建好地理信息系统基础数据平台,促进基础信息资源有效共享。(4)建立应急联动指挥和智能交通管理两个综合性应用系统,带动一批行业信息系统建设。(5)推进基础教育信息化,培养信息化人才,为构筑学习型城市服务。
张静(2002)认为,“数字城市”的主要内容有3项:(1)信息基础设施,要有高速宽带网络和支撑的计算机服务系统和网络交换系统,也就是说“数字城市”的第一项任务是解决“修路”的问题,即为“数字城市”建立一条信息高速公路。(2)数据和信息,特别是“空间数据”。据统计,人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关。“数字城市”的基础平台是城市空间数据框架,这个框架提供一个可以精确地、始终如一地获取、配准和集成城市空间信息的基础。它包括空间控制数据,航测与遥感影像数据,各种比例尺地形图数据库,以及相关的专题数据库等等。(3)人,管理“数字城市”和使用“数字城市”的人。与管理我们的“现实城市”相对应,管理“数字城市”要逐渐建立起相应的机构和规范,要不断地对网络系统和数据进行建设、更新、维护和升级,并协调用户的访问。除管理“数字城市”的人之外,培养使用“数字城市”的人也是一项重要的基础工作。只是建设了“数字城市”而没有人用,也是一种浪费,也产生不了社会经济效益。只有成千上万的企业,成百万、上千万的市民应用“数字城市”才可以产生巨大的社会经济效益,促进国民经济的快速发展。
段学军(2003)认为,“数字城市”的基本框架由6个方面构成:(1)数据获取与更新体系。包括各类遥感设施,即高分辨率高光谱卫星、星―机―地数据接收设施、地面台站及人文、经济等数据获取设施等。(2)数据处理储存体系。包括高密度高速率的海量数据储存设施,多分辨率海量数据实时存贮、压缩、处理技术,元数据管理技术、空间数据仓库等。(3)数据信息提取与分析体系。包括数据互操作、多源数据集成、海量空间数据的智能提取与分析、决策支持等设施与技术。(4)网络体系。包括高速宽带网络、智能网络、支持基于网络分布式计算的操作系统、基于对象的分布式网络服务、分布处理和互操作协议等。(5)应用模型体系。为用户提供实际应用的解决方案,利用其我们将能够更好地认识和分析所观测到的海量数据,从中找出规律和知识。(6)专用软件体系。完成城市信息处理、实现“数字城市”功能的基本工具,包括数字图象处理软件、GIS软件、统计分析软件、数据可视化软件等。承继成等(2003)提出,“数字城市”内容框架包括基础设施、资源管理和应用服务三部分。基础设施包括通讯层、数据层、保障层三部分。管理层主要是指对“数字城市”信息基础设施的管理及信息数据资源的集成与融合、应用的集成与融合的管理。应用服务层包括基础公共服务层、管理应用层、业务应用层、服务应用层(见表1)。
岳为民(2003)从“数字昆明”的角度指出,“数字城市”的基本框架是由“一个关键、三个基础、三条主线、七大支柱”构成:(1)一个关键。就是城市数据的全面规范和高度共享。(2)三个基础。即信息基础设施、空间基础数据及管理“数字城市”和使用“数字城市”的人。(3)三条主线。第一,政府管理与决策行为的数字化(数字政府);第二,企业经营管理行为的数字化(数字企业);第三,市民生活的数字化(数字生活);(4)七大支柱:即政府上网、电子商务、信息产业、信息港、智能建筑、智能交通与城市规划、建设和管理信息化。
姜爱林(2004)认为,“数字城市”的内容包括技术组成、组织结构及应用等方面。“数字城市”的技术组成包括:(1)宽带多媒体网络;(2)电子地图及网站服务系统;(3)高分辨率卫星、航空遥感技术;(4)三维地理信息系统技术;(4)OPEN GIS标准、远程互操作、互运算等信息共享技术;(5)虚拟仿真技术;(6)“数字城市”信息模型与体系结构,包括城市建筑、交通、能源、通信、服务、文化设施和行政管理的信息模型及体系结构;(7)“数字城市”的运行管理技术,包括通信网络系统及其管理,数据组织及数据转换,决策模型管理,城市信息安全保障机制;(8)“数字城市”的功能系统,包括公用信息平台,专业信息平台等。“数字城市”组织结构,即“数字城市”工程将通过建设宽带多媒体网络、地理信息系统等基础设施平台,整合城市信息资源,建立电子政务、电子商务、社会保障等空间信息管理服务系统。王凤霞、张超(2004)在“数字地球”和“数字城市”的基础上,提出了“数字上海”总体框架模型(如图3所示)。
谢明(2005)综合当时我国“数字城市”建设和发展的情况提出,“数字城市”框架主要由以下四个方面构成:(1)数据获取和更新体系。通过各种手段获取的“数字城市”相关信息,包括城市空间数据框架(基础电子地图、卫星影像、航空影像)、城市规划建设信息、城市社会经济信息、城市管理信息等,并建立起行之有效的在城市管理过程中对各种信息进行更新的机制。(2)数据存储、加工和管理体系。该部分内容包括建立起海量数据存储体系,实现数据的高速存取,并在空间定位的基础上实现对信息的加工和管理,包括元数据管理、空间数据仓库、多源数据集成与互操作、海量空间数据的职能提取与分析、辅助决策支持等。(3)网络支持体系。包括高速宽带网络、智能网络、支持基于网络分布式计算的操作系统、基于对象的分布式网络服务等,共同构成支撑“数字城市”的基础网络体系。(4)专用软件和辅助决策支持系统。用于完成城市信息处理、实现“数字城市”各基础功能的工具软件,包括数字图像处理软件、地理信息系统软件、统计分析软件、数据可视化软件等等,并由此衍生出基于各种决策模型的辅助决策系统和应用解决方案。
寇有观(2006)认为,“数字城市”总体框架可以概括为五大平台、五个中心、五类应用、五大工程,政策、法规、标准、规范体系和安全、组织、资金、人才保障体系等。五大平台是信息网络平台、公用信息平台、专题信息平台(多个)、空间信息平台和决策支持平台。五个中心包括信息网络互联中心、信息资源管理中心、身份认证中心、信息服务中心和决策支持中心。五类应用包括电子政务、电子商务、社会服务、经济运行服务和城市规划、建设、管理与运营。五大工程包括市民卡工程、金融信息工程、社会劳动保障信息工程、社区服务信息工程和金旅工程。“数字城市”大力推进地理信息系统、卫星定位系统和遥感技术在城市的应用。
孙旭阳、冯一民(2006)认为,“数字城市”的建设内容主要包括7个方面:(1)城市信息基础设施建设。(2)城市基础数据库建设。(3)电子政务建设。(4)电子社区建设。(5)公共信息服务体系建设。(7)数字行业应用建设。吴庆双(2007)认为,“数字城市”的构成体系包括:数据获取与更新体系、数据处理与储存体系、信息提取与分析体系、数据与信息传播体系、数据库体系、网络体系、应用模型体系、专用软件体系、咨询服务体系、专业人员体系、用户体系、教育体系、标准与互操作系统、法规与财经体系等。
马娟、秦凯(2007)认为,“数字城市”建设的主要任务包括:城市地理信息数据库建设、基础地理信息采集体系的建设、政策法规与标准体系的建设、技术支持体系的建设、地理空间信息交换网络体系建设、组织机构的建设等,以及实现覆盖整个城市的多尺度、多分辨率、现势性好的基础地理信息数据。
彭学君、李志祥(2007)认为,数字化城市涵盖了整个城市各方面的信息及应用,总体上可分为三个层次十个组成部分。三个层次为信息基础层、应用层、综合决策层。十个组成部分包括:城市公用信息网络平台和骨干网、空间数据等基础设施、政府类应用、企业类应用、公众类应用、区域类应用、数字门户网站、信息资源管理中心、城市综合决策指挥系统、政策法规规章及管理制度和技术标准及各种应用规范。
李宗华(2008)认为,“数字城市”涉及城市信息化的方方面面,总体上可以分为3个层次、9个组成部分,它们构成一个统一的整体(如图4所示)。3个层次为:基础层、管理层和应用层。9个组成部分为:城市信息基础设施、城市空间数据基础设施、空间信息资源管理与交换中心、法律法规与政策、技术与标准、政府类应用、行业类应用、企业类应用和公众应用。
曹蕾(2009)认为,“数字城市”的内容可以概括为4个方面:城市基础设施数字化,城市信息和交换网络化,城市生活和管理智能化和城市空间数据可视化。“数字城市”框架体系大体由3部分组成:(1)基本平台部分,主要为城市综合信息平台、城市空间基础信息平台和城市电信基础设施平台;(2)“数字城市”服务对象(用户),该部分主要为政府、企业、社区、公众构成的各类应用系统,作为核心应用系统是“数字城市”发挥作用的根本;(3)关键技术,它是“数字城市”的技术支撑,主要为计算机技术、海量数据存储技术、宽带网络技术、3S技术、对地观测技术、虚拟现实技术、互操作技术等。
张立平(2009)认为,“数字城市”的内容包括技术组成、组织结构及应用等方面。“数字城市”组织结构,即“数字城市”工程将通过建设宽带多媒体网络、地理信息系统等基础设施平台,整合城市信息资源,建立电子政务、电子商务、社会保障等空间信息管理服务系统。“数字城市”是城市信息技术的综合应用,也是当前信息技术应用最广泛的领域。就这个意义而,“数字城市”应用十分广泛,归纳起来主要有12个方面:电子政务、电子商务、城市智能交通、市政基础设施管理、公共信息服务、远程教育、社会医疗保障、社区管理、突发事件处理、城市环境检测、智能化小区、水网调配。“数字城市”的体系结构包括:(1)数据获取与更新体系。包括城市地表、上空及地下等自然地理数据的自动获取系统,城市基础设施数据的实时获取和更新体系,城市人文、经济、政论等社会数据的变更与监控系统等。(2)数据处理储存体系。包括高密度高速率的海量数据储存设施、多分辨率海量数据实时地存储、压缩、处理技术、元数据管理技术、空间数据仓库等。(3)信息提取与分机体系。包括数据互操作、多元数据集成、信息智能提取分机、海量空间数据的智能提取与分析、决策支持等设施与技术。(4)网络体系。包括高宽带网络、智能网络,支持基于网络的分析式计算操作系统,基于对象的分布式网络服务,分布处理和互操作协议等。(5)应用体系。包括城市规划、地籍管理、城市防灾、城市交通等。同时还包括城市网络生活方式等。(6)管理体系。包括专业人员小组、教育培训、安全管理、系统维护、标准与互操作规范、相关法规等。
马佩勋、谢海波(2009)认为,“数字城市”的框架体系涵盖了城市建设的各个方面,是由战略政策层、信息基础层、应用服务层和分析决策层组成的有机整体。战略政策层包括“数字城市”的发展战略及总体框架、信息技术标准、政策法规规章制度和技术保障体系等;信息基础层由城市公用信息网络平台、中心骨干网、区域骨干网、通信管线、空间数据、业务标准体系和协调维护机制等组成;应用服务层根据“数字城市”功能特征分为电子政务、电子商务、城市规划建设及运行、经济运行服务和社会综合服务等五类应用;决策分析层是跨行业、跨区域的综合性应用系统,主要包括城市智能交通管理系统、城市环境监测分析系统、城市发展预测决策系统和城市防灾、救灾及应急处理系统等。基本框架如图5所示,战略决策决定和指导信息基础建设,并在此基础上实施应用服务,通过决策分析又反过来指导战略决策的制定。
四、小结
“数字城市”是空间时代与信息社会发展历史的必然产物,同时,又是城市可持续发展与整体功能提升的必然依托,是新的经济建设增长点,这一特点决定了其发展将是跨越式的。“数字城市”为认识物质城市打开了新的视野,对城市规划、城市建设和城市管理展示出了一系列全新的理念,为调控城市、预测城市、经营城市提供了革命性的手段。“数字城市”的战略研究、数据和技术集成框架等基础研究和原型系统建设,必然与其应用研究相辅相成,齐头并进。“数字城市”建设是一个非常庞大的系统工程,涉及城市社会、经济、文化、政治、环境等各个方面,是多学科的融合体,因此,不仅要有先进的技术为基础,更需要管理体制、机制和政策作保障,还需要市民和整个社会信息素质的提高。(编辑:何乐)
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地理信息系统论文范文第6篇
关键词：数字地球;测绘工程;教育改革
当今社会正步入信息时代,信息产业逐步成为经济增长的新的驱动力,信息资源的开发利用水平已成为一个国家综合国力的重要标志。几年前,美国为了自身经济发展和全球战略的需要,在大力发展信息高速公路的同时,又着重推进国家空间数据基础设施(National Spatial Data Infrastructure,NSDI)的建设,在此基础上,更进一步提出和实施“数字地球”战略。数字地球的概念一经提出,便立即引起全球各界人士的广泛关注,成为社会的热门话题。不论从科学技术角度,还是从国家利益角度考虑,中国必须迎接这一挑战,这已经成为共识。如今,“中国数字地球”或“数字中国”,以及各种规模的“数字城市”的建设正在逐步实施。在构建“数字地球”过程中,测绘学科和测绘行业,将发挥非常重要的作用。同时“数字地球”的构建也将为测绘学科和事业的发展提供新的机遇和发展前景。一方面,数字地球的构建依赖于基础测绘数据。在数字地球的概念中最基本的要素之一是地球的地理坐标框架,因此NSDI是数字地球的基础设施,它应能提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架基础上再加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等人文信为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的基本工作。另一方面,数字地球的构建又促进了测绘学科的发展,并对测绘技术提出了更高的要求。“数字地球”是从更高的层次,从系统论和一体化的角度,应用已有的理论、技术、数据和能力,在卫星遥感测地定位技术、计算机数字化技术、以及数字通讯和Internet网信息技术支持下,向社会提供全新的测绘信息产品,包括更多、更新和更精细的地球静态和动态信息。“数字地球”、“数字中国”为我国测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景,同时这一机遇也对承担测绘人才教育的高等院校提出了新的挑战和要求,如何培养适应现代技术要求的高级人才,是测绘教育工作者必须考虑的问题,所以,必须对传统的测绘工程专业进行深化改革,才能适应这一新任务。由于现代高等教育为了适应社会对不同层次人才的需求,对本科专业的基本要求是“宽口径为主,专业覆盖面广”。而作为培养测绘人才的测绘工程专业在专业知识面上应是覆盖整个测绘一级学科。这就要求在专业课程教学内容上不宜过深、过专,在有效时间内,只能讲授测绘领域最基本最重要的理论、业务知识,而具体的专门知识和技能,只能在未来的工作中根据需要继续学习、培训,进行补充和加深。在教学方法上,应改变传统的“填鸭式”、“满堂灌”的教学方法,教师在进行课堂教学时,关键是教会学生学习的思路、方法,而不是只注重具体的知识,把以教师为中心的教学模式转移到以学生为中心的教学模式上来。在教学过程中,培养学生学会学习,由被动继承性学习转变为主动创造性学习,多采用“启发式”、学生“参与式”和课堂“讨论式”的教学方法,着重培养学生的创新意识和能力。
在教学质量评价及课程考核中,除注重基本知识和综合能力的考察外,在专业课程考核时,可以更多地采用“开卷式”、“答辩式”、“撰写论文式”、“设计报告式”等多种方式,使对学生的评价更科学、更全面,把课程考核转变成为促进专业知识、综合能力、创新意识培养的驱动力。教学方式改革的另一措施是将现代化教育手段引入到教学过程中。现代化教学采用计算机辅助教学系统,利用多媒体技术、可视化技术和虚拟现实技术制作CAI软件和软件,以加速教学内容和教学方法的改革,增加信息量,增进教学效果。由于测绘工程专业本身与信息科学的密切关系,许多专业课程都可通过CAI软件来达到直观、形象、逼真的教学效果。因此,测绘工程专业应加大与课程配套的CAI软件的开发投入。
测绘学是一门实践性非常强的学科,实践教学环节在培养学生能力和创新意识上具有非常重要的作用。因此,各校测绘工程专业在制定教学计划时,对各专业基础课程和专业课程一般都安排了较大数量的实验、实习或课程设计学时。但就目前测绘工程专业的实践教学效果来看,存在着严重不足:(1)实习或实验主要是认识和验证型,而缺少综合性与研究创新型实习或实验;(2)在生产单位承担测绘产品生产的传统光学仪器已被数字化测图系统、全站仪、GPS接收机、数字摄影测量系统、数字遥感图像处理系统、GIS系统等先进设备所取代,而高校因受资金等因素的限制,无力批量购买这些先进设备和系统,致使实习或实验只能是参观性的,与生产实际严重脱节。因此必须推进现行测绘教育实践教学的改革,改善实践教学环境,具体措施是:(1)建立校园实习基地。测绘所处理的对象是地理空间信息,而校园及周边区域是学生非常熟悉的地理环境,因此,以校园为中心建立永久性实习基地,便于学生直观理解和掌握空间数据获取、处理、分析、表达、应用的途径和方法,这对测绘工程专业几乎所有课程的实习、实验都有益处;(2)开放实验硬、软件设备。改变传统的实验设备管理方式,除安排的实验、实习课时外,将所有设备、软件系统向学生开放,使学生能更多地应用和熟练掌握这些设备、软件系统;(3)鼓励学生参与教师的研究课题,使学生在科学研究活动中得到锻炼和提高;(4)创造条件,改善实习和实验平台。通过与测绘设备、软件生产厂商建立密切合作关系,使学校成为这些厂商设备、软件的培训基地,获得他们的支持,免费或以最优惠的价格获得所需的设备或软件产品;(5)将认识验证型实验转变为综合创新型实验。在教师的指导下,由学生自己根据检索的文献资料设计实验步骤、方法和数据整理、分析、制图;(6)建立永久、固定的校外实习基地。与技术先进的测绘企事业单位建立专业共建关系,利用他们的先进设备开展实践教学。如中国矿业大学测绘工程专业在西安煤田航测遥感局建立了教学实习基地,改善了摄影测量、遥感、地理信息系统、地图制图等课程的实习条件。
地理信息系统论文范文第7篇
关键词:虚拟地理环境；概念；探索
中图分类号：B929 文献标识码：A 文章编号：
1前言
近年来，随着计算机技术和地理信息技术的不断发展，研究人员利用虚拟现实技术在地理学研究上展开了大量的尝试，在技术应用、相关信息系统研发及理论研究上均取得了突出的成果，并在不断的探索与总结的基础上，逐步形成了虚拟地理环境的概念。
虚拟地理环境概念自提出以来，经过十多年的发展，目前已经逐渐被广大研究人员所接受，但尚未形成统一的认识。为明确界定虚拟地理环境的研究内容与边界，部分研究人员对虚拟地理环境的定义及其理论与方法展开了讨论。
龚建华、林珲等人通过一系列的论文和专著，较为系统的开展了虚拟地理环境理论和方法的探讨，认为虚拟地理环境是以化身人、化身人群、化身人类为主体的一个虚拟共享空间与环境，它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以是指赛博空间中存在的一个虚拟社会（社区）世界。并进一步提出了关于虚拟地理环境的研究框架（龚建华等，2006,2009；林珲等，2005，2007，2009；龚建华、林珲、鲁学军，2002），把信息（地理）哲学和非线性科学作为研究虚拟地理环境的基础性理论，把可计算人地关系作为虚拟地理环境的理论核心，围绕该核心研究与虚拟地理环境相关的人地系统论、地理认知、地理计算和人工智能。
闾国年（2009）认为，虚拟地理环境研究在计算机网络和虚拟三维空间环境下，通过分布式协同交互，实现地理环境可视化的表达、地学问题的分析处理、地理规律的提炼、地理现象的模拟、地理环境变化的再现与预测以及人类活动影响的评价，探索地球各圈层内部的结构特征、分布规律、演化过程以及圈层之间物质流、能量流、信息流的传递方式及其动力学机制。
朱庆认为虚拟地理环境可以简单定义为真实地理环境在计算机中的一种抽象数字化的逼真表示，使人们可以探查汇集有关的自然和人文信息，并与之互动。
以上对虚拟地理环境定义体现了虚拟地理环境研究领域的不同侧重点，强调网络空间载体下三维空间的计算机实现，强调化身人的参与性，而忽视了其它维度、其它形式的虚拟地理环境，忽视了将虚拟作为一种手段来对人类无法触及的地理环境的研究，同时也忽视了对虚拟地理环境本身作为一种虚拟存在的环境系统的研究。
2虚拟地理环境的概念
2.1 虚拟地理环境概念的形成
虚拟地理环境源自于地理环境，是地理环境与现代虚拟技术和手段相结合的产物，是地理环境在现代科学技术辅助下的一个延伸。因此，要正确认识什么是虚拟地理环境，我们首先需要了解地理环境的概念。
地理环境是指一定社会所处的地理位置以及与此相联系的各种自然条件的总和，包括气候、土地、河流、湖泊、山脉、矿藏以及动植物资源等。可分为自然环境(或自然地理环境)、经济环境(或经济地理环境)和社会文化环境。它具有三个特点：(1)具有来自地球内部的内能和主要来自太阳的外部能量，并在此相互作用；(2)它具有构成人类活动舞台和基地的三大条件，即常温常压的物理条件、适当的化学条件和繁茂的生物条件；(3)这一环境与人类的生产和生活密切相关，直接影响着人类的饮食、呼吸、衣着、住行。
在传统技术条件下，研究人员主要通过实地调查和统计分析的方式对地理环境中的现象及规律进行研究。受各种条件限制，人们对涉及时间跨度比较长或是自然条件比较恶劣而无法到达区域的地理环境现象和规律及其对人类生产生活的影响无法开展有效研究，如深海地理环境、地下环境、地壳运动等。随着科学技术的发展，研究人员有了更多的现代化手段来开展地理环境研究，虚拟化就是其中一个重要的研究手段，尤其是以计算机为基础的数字虚拟技术，为现代地理学的发展和繁荣做出了不可磨灭的贡献。研究人员首先抽象化的建立现实地理环境的各种运行模型，输入实际的或调整后的参数，并利用计算机强大的运算能力和可视化表达能力，以虚拟的形式来实现一个类真实或虚构的地理环境，以研究各种地理环境问题。我们称这样的环境为虚拟地理环境。
在研究人员建立的众多虚拟地理环境中，有一部分只在实验室中运行，用于研究特定的地理环境问题；有一部分走向了大众化，并被人们所接受，而逐渐形成了一个实际运行中的虚拟地理环境。在这个环境中，人们可以通过化身（Avatar）的形式参与进去，开展各种社交、商务、娱乐等活动。如此一来，这个虚拟地理环境就逐渐活了起来，成为了现实地理环境的一个虚拟化扩展，成为了人类活动的另一个舞台，成为了一个以虚拟化形式存在的“实体”地理环境，影响着人类的生产生活。
由此，本文认为，虚拟地理环境可以定义为：以目标地理环境为原形，以虚拟化技术为基础而建立的一种抽象化的地理环境。它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以是虚拟空间中存在的一个虚拟社会（社区）世界。
2.2 虚拟地理环境的两方面含义
通过以上的定义，我们可以看出，虚拟地理环境包含两个方面的含义：
一方面，它是一种技术手段，是在现代科学技术的基础上，以虚拟化的方式开展地理环境研究，其目的是探索地理环境的运行规律，研究解决地理环境中的各种问题。通过虚拟化的方式，研究人员可以精确化的模拟各种自然、经济及社会人文地理环境，检验各种复杂的运行模型，可以通过与环境中的各要素进行交互与互动，或改变一些前置条件来影响虚拟地理环境的发展，以观察不同条件对地理环境的影响，进而总结出一般规律，为现实地理环境工作提供指导和决策支持。而这些是以往传统研究手段所无法做到的。虚拟地理环境作为一种研究手段一经提出，便极大的影响地理环境科学研究领域，推动着地理环境科学研究的快速发展。
另一方面，它是一种虚拟存在，是研究的对象。随着虚拟地理环境的发展，尤其是被大众所接受，越来越多的人参与到虚拟地理环境中去以后，虚拟地理环境便逐渐成为现实地理环境在虚拟空间的一个延伸与超越，并对经济及社会人文地理环境产生着巨大的影响，进而间接的影响着自然地理环境发展。在这种情况下，虚拟地理环境的重点不再是其实现的手段与方法，而是应用虚拟化方法所产生的虚拟地理环境本身。由于虚拟地理环境作为一种虚拟存在的“实体”地理环境时间还不长，因此人们还无法完全认识在这个环境下各要素之间的关系以及其对现实地理环境的影响。在未来一段时间内，这方面的研究将是虚拟地理环境研究的主要内容。
2.3 虚拟地理环境的研究内容
根据虚拟地理环境两方面含义的不同，其研究内容也有比较大的差别，因此，本文对研究内容的讨论也将分两部分进行。
地理信息系统论文范文第8篇
关键词：物流；标准；信息
中图分类号：F252.3 文献标识码：A
一、我国物流行业发展现状
2007年上半年，全国社会物流总额33.8万亿元，同比增长25.5%，增速比一季度提高1.7个百分点。2007年上半年，物流业增加值完成7503亿元，同比增长17.2%，增速比一季度提高0.5个百分点，占服务业全部增加值的17.9%，同比提高0.1个百分点。2007年上半年，中国社会物流总费用为19541亿元，同比增长16.2%，增幅比一季度提高0.9个百分点，比2006年同期提高1.3个百分点。
中国的第三方物流产业尚处于起步阶段，迫切需要政府部门的大力支持和推动，为现代物流的发展创造良好的宏观环境。目前中国第三方物流市场规模还较小，而且高度分散，面对庞大的物流市场需求和弱小的供应能力国外物流企业早已跃跃欲试。
中国巨大的物流市场已经吸引了国际上各个货运巨头的目光，外国物流企业纷纷进军中国市场，预测未来几年中国物流业将保持快速增长态势，中国物流市场发展前景广阔，给了投资者一个发挥的空间。
未来物流需求尤其是第三方物流需求规模将越来越大，预测到2010年中国物流行业的
产值将达到12000亿元，2008年北京奥运会的总体物流需求约为2760亿元人民币。第三方物流市场在增长中细分，第三方物流企业在竞争中整合，第三方物流政策环境进一步改善，中国第三方物流将在新的起点上快速发展。
二、存在的问题
第一，总体规模偏小、发展潜力巨大。总体上讲，第三方物流在我国处于起步阶段，企业物流和公众物流服务仍然是社会物流的主要形式，严格意义上的第三方物流有效需求不足的局面短时期难以明显改观。同时，第三方物流在中国已经有了大约十年的探讨过程和发展过程，在全球经济一体化影响下，中国正在成为第三方物流发展最迅速的国家之一。
第二，需求的不平衡性较强。不同企业间的物流理念以及物流需求层次差异性很大，先进的与传统的物流模式并存。一方面中国日趋成为全球制造业的中心，进入中国的先进制造业和分销业产生高端的物流需求，第三方物流需求主要集中在外资领域。这些企业物流理念先进、物流外包水平高、供应链管理要求严格且自主性较强，对第三方物流服务需求迫切、要求高。从另一方面来看，我国物流社会化、专业化程度依然较低。国内企业与外资企业物流形式、形态存在明显的差异。
第三，行业集中度较低。根据咨询机构的分析，2006年中国第三方物流市场大约有18000多个服务商和终端，排名前十位的服务商占市场总额仅13%（这可能是很粗略的估计），没有一家物流企业的市场份额超过2%，说明我国物流行业尚未实现充分的整合。在竞争模式上主要体现在成本与价格竞争，而对第三方物流所带来的供应链增值效应关注不够，低水平的过度竞争成为我国第三方物流发展的瓶颈问题，大家在行业中可能都感觉到这种竞争压力。根据分析，我国第三方物流行业目前利润率为3%-8%左右，行业利润空间尚未完全挖掘出来，和国际上相比差距还是很大。
三、发展趋势
十一五期间，现代物流作为国家重点发展的战略性产业得到了社会各界的广泛关注与支持，第三方物流发展进一步加快了进程，在服务内涵、经营模式、功能建设等方面发生了深远的变革，呈现出良好发展趋势。
第一，服务链不断延伸、专业化不断加强。一方面供需双方合作不断加深，服务深化的直接结果是专业细分。物流企业也越来越专注于特定的目标市场，以充分发挥其专业的优势。目前中国外运股份有限公司锁定在IT、汽车行业、家用电器、化工、快速消费品等几个目标行业集中发展，专业细分程度也在进一步加强。从过去什么都做的物流转变成更加专业化的划分，按照市场和生产企业发展趋势要求，企业也在做一些相应变化。
第二，服务范围向金融领域扩展。中国外运股份有限公司也在探讨市场对外运产生的一些新的需求、新的机会。物流、现金流、资金流是供应链三大组成部分。以质押、监管为代表的物流金融服务得到较大发展，包括中外运、中远在内的企业纷纷开展此项业务。质押监管的发展标志着第三方物流与金融行业的融合，而服务范围也由静态的仓单质押向货物的在途质押转变，从供应链资金流收入方面看，第三方物流服务内涵得到进一步延伸和扩展。
第三，物流行业的整合趋势非常明显。全球经济一体化所带来的是物流全球化进程，这一进程正在向中国扩展，自第三方物流概念引入国内起，以兼并收购为特征的全球物流整合深刻改变了物流市场格局
四、我国物流行业发展应采取的措施
1.加快基础设施的投入
做好地区或区域性产业布局规划和物流园区规划，搞好基础设施建设。区域性的规划做好了，才能真正减少企业物流成本，同时使产业集中，物流运输有重点的发展，走以主业物流为龙头，逐步好展完善的路子
2.制订行业标准
要实现物流的系统化管理，保证物流系统的统一协调以及系统内各环节的有机联系，需要采取很多种方法和手段，物流标准化是实现现代物流系统化管理的重要手段之一。现代物流的系统化管理体现在以下两个方面：制定一系列的物流标准。制定完善与物流有关的国家标准，制定行业标准和地区标准。这其中不仅有物流技术标准，还有有关物流行业的作业标准和管理标准。积极开展物流标准化的研究工作。物流标准化在我国发展现代物流，与国际物流实现顺利接轨中的关键地位和所起的重要作用已越来越被国家和各行业所认同，物流标准化工作越来越受到的重视。
3.构建信息化服务平台
在电子商务条件下，物流的运作是以信息为中心的。通过网络信息的收集、整理、分析、传递和及时沟通，有效的实现对物流实施控制并实现物流的合理化。虚拟库存（或者叫信息代替库存）和动态库存是物流合理化的表现。虚拟库存的办法是建立需求端数据收集系统，在供应链的不同环节采用EDI交换数据，建立基于Internet的Intranet，为用户提供WEB服务器，便于数据及时更新和浏览查询。由于供求信息得到及时传递和处理，物品在流动过程中满足和产生消费的需要，会大大降低库存的水平。传统的物流技术主要指物资运输技术，包括运输材料、机械、设施等。现代物流技术则是以计算机信息技术为基础，如地理信息系统（GIS），全球卫星定位系统（GPS）、电子数据交换（EDI）、条码技术（bar code）等。
作者单位：聂海燕中国海洋大学 淄博职业学院
王振环山东理工大学
参考文献
[1]赖茂生．信息资源管理教程[M]．北京：消华人学出版社，2006.10.
[2]戴定一．我国物流信息化战略发展规划的思考[J].物流技术与应用,2003,8(9)：28-31.
[3]朱卫锋．复杂物流系统仿真及其应用方案研究〔学位论文〕[J].华中科技大学，2004,5:36-38.
地理信息系统论文范文第9篇
经过sars等一系列公共卫生突发事件后，应急信息系统的建设受到了空前的重视。我国各级政府、各部门都把应急信息系统或应急指挥中心的建设提上了议事日程。例如，北京市公共卫生信息应用系统的建设，就是在以往的经验教训基础上，把应对公共卫生突发事件作为一个主要建设目标；卫生部应急指挥中心向社会公开招标，征集建设方案，等等。在政府推动下，应急信息系统建设已经进入一个高峰期。
应急信息系统的建设受到全社会范围的重视，这是一件好事。但同时也带来了问题：系统建设的目标到底是什么？多个相关项目如何统筹？怎样处理应急信息系统建设与业务处理系统的关系？应急信息系统的功能边界应该如何划分？等等。对这些问题如果没有一个正确的思路，应急信息系统建设的大规模投入就难以收到应有的社会效益，甚至象以前办公自动化和门户网站一样，变为一场“运动”。
本文试图对应急信息系统给出一个目标，描述“理想”情况下的系统模型和需求；在此基础上给出对整个应急信息系统规划的看法。
二、应急信息系统的目标和功能需求分析
应急信息系统的目标，就是配合危机管理的全过程，应用信息技术，实现大面积的、跨专业和部门的信息资源、处理资源和通讯资源的实时调度，使应急指挥过程更加科学化和可视化。
这里用到了一个超越“应急”的概念——危机管理，我们把支持危机管理作为应急信息系统的目标。这是因为，要最大限度减少各种突发或紧急事件带来的损失，不仅仅要求我们在事件发生后做出迅速、准确的应对和处理，还要求我们在事件前期进行预警和辨识、在后期进行常态恢复。“危机管理”的三阶段理论更能指导我们运用信息技术对突发或紧急事件全面、全程的支持。
显然，这一目标，不是一个单纯的信息系统可以达到的。它要依赖基础性的网络和多个专业化的应用系统，要依赖多种技术的支持。但是，越是复杂，我们就越应该分析清楚，那些是核心、哪些是基础、哪些是锦上添花；哪些应该先建，哪些可以后建。否则眉毛胡子一把抓，不利于复杂系统的建设和统一的规划。
我们用如下的三层逻辑模型表示应急信息系统及其支持系统的关系。
……
应急信息系统
信息处
理系统
通讯调
度系统
信息
采集
信息
调度
资源
调度
信息
表现
基本网络和通讯系统
辅助
决策
应用支持层
集成应用层
基础设施层
gis
应急信息系统的三层逻辑模型
各层的关系如下：最高层即是应急信息系统的核心功能，它是一种集成式应用；专业化的信息处理系统和各种相对成熟的技术系统（如gis和call center系统）是构建应急信息系统的支撑性应用，我们称之为应用支撑层；而基本网络和通信系统是以上所有应用的基础。相邻层次之间有着双向的信息供求关系。
我们从对信息的处理角度来分解应急信息系统的功能目标。
任何类型和目的的应急指挥系统，都具有以下功能特性：
1、信息汇聚：从应急事件现场或监测网络采集到的各种信息，将被传输到信息汇聚点（应急指挥中心）。这些信息可能是直接事件现场的视音频信息，也可能是来自传感设备、监控设备的信息或信号，还可能是来自相关的专业化信息处理系统的数字化信息。
2、信息表现：应急信息系统应该有直观而准确的信息表现形式，为指挥员进行指挥调度和辅助决策提供最大的帮助。gis是一项广泛使用的技术，可以将危机管理所涉及的信息（如危机态势、应急指挥相关资源分布、应急方案等）在基础的空间地理图形上形象地表现出来，便于指挥和决策人员直观地进行形式判断、形成决策或进行资源调度；各种信息还可能要借助一定的显示设备和显示控制系统表现出来。
3、信息调度：所有信息在汇聚点被组合和集中呈现，供指挥中心的指挥决策人员作为决策和调度依据；有时还要将信息分发下级指挥中心（或分中心）的不同的专业化处理系统进行处理，或从这些系统收集处理结果。
4、通讯和物资资源调度：应急指挥最终都表现为通过一定的通讯手段，完成一定的人力、物力资源调度。例如警力的调度、救灾物资和设施调度、对事件现场的疏导和部署，等等。
5、辅助分析决策：在应急指挥过程中，提供一些逻辑分析模型、统计模型或预案，以及案例库中的参考案例，帮助指挥员进行理性决策；同时，应急信息系统还应记录下整个指挥调度的过程，形成完整案例，丰富案例库，为实现知识化、智能化的危机管理作积累。
以上是一个较为抽象的逻辑功能模型，它有助于我们把握应急信息系统的核心建设目标，合理运用各种技术和各种“物理的”系统。
三、应急信息系统与其它信息系统的周边关系
1、技术型应用系统与应急信息系统的关系
在应急信息系统建设领域的最大误区，在于信息系统功能需求分析的缺失——从需求的陈述（实质上是一种需求定义）直接跳到技术方案，甚至成为技术方案或产品的简单堆砌。以技术方案代替功能需求，这似乎已经成为了一种应急信息系统建设中的普遍现象。
例如，我们经常能在招标书或所谓规划中看到这样的做法：即直接把“数字录音系统”、“大屏幕显示系统”、“地理信息系统”等作为“需求”本身的内容，对具体的技术实施方案和产品型号进行招标，甚至还有的招标书把“数据库系统”也作为应急信息系统需求的一部份提出来。这里面缺少了对应急信息系统的实质内容和目标的把握，缺少了一个理性的论证和分析过程。这样的“需求”拿出来招标，多半会造成建设的混乱和失控。
并不是说以上的技术系统不能作为应急信息系统的一部分，相反，逻辑的功能最终都会落实为一系列“物理”的技术子系统。但是我们在进行技术子系统的划分和分包之前，有必要对有机信息系统的“原始”功能需求作一定义和陈述，为技术方案的展开提供理性的约束，而不会被技术牵着鼻子走。
例如，gis是一种广泛使用的、成熟的技术，也已经形成相对独立运行的系统。独立运行的gis甚至可能成为整个应急信息系统中最主要的操作平台。这也是一些项目直接把gis作为一种“默认”的“需求”的原因。但是，应急信息系统是否要采纳gis，还要看具体的应用领域是否具备了应用gis的数据条件和环境。而且，即使有必要和有条件使用gis，也要从整个应急信息系统的总体目标出发进行分析，提出技术应用需求：
第一， 要实现应急信息系统与gis的双向联动。gis虽然可以独立运行，但在应急信息系统环境下，应该可以实现应急信息系统与gis的多种联动方式——包括双向的相互驱动和基于数据共享的独立操作，等等； 第二， 要实现应急信息系统与gis的底层整合。gis系统与应急信息系统应共同遵循一定的数据标准，产生和传递一致的数据；底层应实现数据库共享或公用。
第三， gis与其他系统的数据整合。gis的基础数据来自测绘部门，而应急指挥所需的“活”的应用数据往往来自其他业务部门，如建设、交通、气象、卫生，等等。为让信息系统能够运行起来而“一劳永逸”地导入数据的做法是不可取的。应该充分利用这些“活”的地理数据，建立与数据源进行同步更新的完整机制，贯彻专用属性数据“谁使用、谁负责”和合理共享的原则，避免产生新的信息孤岛。
以上是应急信息系统中对gis的需求分析应该考虑的内容。只有对这些问题都分析清楚了，才可能对应急信息系统中gis的必要性、可行性和技术方案和造价作一正确判断。而这种全局的、客观的、中立的分析，恐怕要在请gis厂商提供技术方案之前完成。
在应急信息系统领域，类似的成熟技术系统还有call center、知识管理系统、视频会议和视频监控系统等。对这些相对成熟、“自成一体”的技术应用系统，都要作类似的分析，才能保证最后的应急信息系统是一个有机的、完整的、体现建设初衷的系统，而不是一组不分主次、繁复、独立的技术系统。
忽视需求分析或缺乏正确的需求分析方法，是存在于信息化建设的通病。对于应急信息系统建设而言，这种只有方案，没有需求分析的现象尤其有害。因为应急信息系统的建设几乎成了一种潮流，而且它同时承载着政府危机管理和电子政务信息资源整合的双重重任。缺乏对需求的分析和规划，会使应急信息系统建设失去理性，导致盲目建设和重复建设，与信息资源整合的精神背道而驰。
2、专业化信息处理系统与应急信息系统的关系
我们对应急信息系统的需求认识往往是始于“混沌”的。尤其是当因为信息系统缺位造成重大损失的时候，更是希望通过一个项目、甚至一个系统的建设毕其功于一役。但是，应急信息系统的主要目标是实现危机管理中的决策支持，离开了专业领域的知识和专业化的信息处理系统的支持，应急信息系统对科学决策的支持就会落空。另一方面，应急信息系统往往是跨管理部门、跨专业领域的系统，涉及多个专业系统。处理这种兼具“宽度”和“深度”的复杂需求的合理做法，是把项目进行分解，把应急信息系统建设与专业化信息处理系统进行合理划分。
一般来说，专业化信息系统负责专业化的信息监测和预警、信息处理；应急信息系统则负责信息的汇聚、分析，以及对会商、决策和资源调度的支持；二种系统之间通过共同认可的标准来实现信息传递和工作协同。应急信息系统从专业化信息处理系统中收集预警监测的结果；应急信息系统则向专业化信息处理系统提交信息加工请求并收集信息处理结果。
检验是否较好划分了专业化信息处理系统和应急信息系统界限的直接办法，是看二者之间是否有足够的独立性。一个好的规划和设计应该是这样的情形：应急信息系统本身不一定很“专业”，但它能与很专业化的信息处理系统高效地协同工作。应急信息系统的核心价值，在于它对跨专业的、公用资源的调度能力；专业的判断和业务流程应该留给专业化的信息处理系统。从这点上来说，应急信息系统其实需要有一定的“通用性”。通用性越好，它动态“接入”不同专业信息系统的能力就越强，整个大系统的“应急”能力也就越好。
举个例子，假设我们针对sars的预防和控制建设了一个公共卫生应急信息系统，如果它不能百分之八十、九十，甚至更高比例地应用到其它公共卫生突发事件的处理上，那么它的规划和需求定义就是失败的。相反，如果我们在进行需求分析的时候，能把专业化事件处理的差异性需求尽可能地体现在“应用支持层”的专业化信息处理系统中，那么无论是作为通用应急指挥平台的公共卫生应急信息系统，还是专业化的传染病管理信息系统、医院管理信息系统、以及各种科研信息系统，等等，都能沿着相对稳固的需求轨迹发展。
四、应急信息系统的规划与标准化
现在我们跳出单个应急信息系统的需求分析，来看看多个系统——或者说整个城市级别的应急信息系统——的需求，或者说一种规划。
根据上面的分析可知，我们如果采用一个相对通用的“应急信息系统”和一系列专业化信息处理系统，可以构成一个完整的、面向各种突发事件的应急信息系统“两层”构架。也即从理论上说，可以构建城市级别的唯一的、集中的、公用的应急信息系统平台。但在实际操作中，有两个因素制约这种“两层架构”模式。一是系统的规模和负载问题；二是现有的行政管理体制的制约。
根据系统论的原理和系统工程实践经验，每个系统下辖的子系统个数是有限的，超出这一限度，不仅系统的业务负载和复杂度会难以承受，为保障系统运行可靠性所付出的代价也会十分巨大。我们通常采用系统分级的办法来解决这一问题。在应急信息系统建设中，就是通过建立一些区域的或“领域”分中心来分担“总中心”的负载和复杂性。
但是，采用分中心的“三层”构架，应该满足两个先决条件。否则，就有可能使整个城市的应急信息系统更加混乱和难于管理，操作起来无所适从，甚至变成一盘散沙，为信息资源综合增加新的负担。
第一个条件，还是比较、分析和论证。在具体的城市危机管理环境中采用三层构架，一定要有与两层构架的对比分析。三层系统的优势在于其上的业务操作流程通常可以更好吻合现有管理体制；劣势是分级处理带来了额外的信息分配和汇总的效率开销，甚至为一些导致低效的“门槛”创造了条件。我们对架构进行分析的结果，应该不仅仅是一个构架的模式，而且有具体的构架实施方案，包括对弱点的分析，以及弥补的方法，作为系统后续建设的前提条件。这是应该在决定建分中心之前完成的。
在实际建设过程中，对于城市应急信息系统的构架模式选择，盲目模仿或是“拍脑袋”的情况还是很多的。构架的选择往往不是对流程科学性、系统运行效率、系统建设周期和投入、系统的可操作性等因素进行分析比较的结果，而是避开业务整合的深层困难、对现有管理体制过分迁就和妥协的结果。这对于整个城市的危机管理和信息化建设都是非常不利的。
第二个条件，无论是二层还是三层构架，都离不开标准化基础。统一的数据标准制定应该在应急信息系统的总体规划层面，而不是某个具体的应急信息系统建设的层面来进行。在某个具体应用系统中谈统一标准的意义是十分有限的。即使每个系统都实现了“内部”的统一标准，也可能导致多个系统之间无法沟通。
对于标准化的认识，也是信息化建设中误区多多的一个领域。如把统一数据规划甚至统一数据库设计等同为数据标准化，把标准化局限于管理标准化而无视应用标准化，把应急信息系统的标准化局限于应急事件的分级，等等。应用标准化是我国信息化建设的一个弱点和紧迫点，也是应急信息系统建设的一项基础性工作。如果能在国家层面整合专业化研究资源，组织面向应急指挥和危机管理的统一的标准化研究，则能有效促进整个国家的应急信息系统的建设；反之，如果我们不抓住应急信息系统这一建设背景，则不仅应急信息系统的建设不能进入有序状态，标准化建设本身也将摆脱不了滞后于信息系统建设的状况。（参考《把标准做“实”》）。
参考文献：
1. 《把标准做“实”》 黄以宽，《信息化建设》2005-1,2
2. 《浅论应急指挥系统的基础性研究》，黄以宽，第一届中国政府电子政务论坛交流论文，2004-10
本文链接：http://www.vanbs.com/v-141-2209.html地理信息系统论文范文10篇
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