第一篇：GIS在農(nóng)業(yè)普查成果展示和分析中的應(yīng)用

GIS在農(nóng)業(yè)普查成果展示和分析中的應(yīng)用

摘 要：隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間可視化的實(shí)現(xiàn)變得方便、快捷、即時(shí)和動(dòng)態(tài)。本文從農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)應(yīng)用出發(fā)，圍繞統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的指標(biāo)軸、空間軸和時(shí)間軸，提出建立農(nóng)業(yè)普查統(tǒng)計(jì)地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路以及總體框架，并就GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)普查成果中的可視化展示以及專(zhuān)題分析方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：GIS；統(tǒng)計(jì)地理信息系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)普查；空間可視化

0引言

地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng),它以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,把地理和相關(guān)屬性有機(jī)結(jié)合起來(lái)[1]。其中地理空間信息可視化是信息可視化中重要的技術(shù)，涉及大多數(shù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的行業(yè)，已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。地理空間可視化通過(guò)強(qiáng)大的、有效的地圖系統(tǒng)將復(fù)雜的空間和屬性數(shù)據(jù)以地理的形式展現(xiàn)出來(lái)，從而挖掘數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性和發(fā)展趨勢(shì)，了解市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、發(fā)現(xiàn)商業(yè)機(jī)會(huì)，進(jìn)而做出及時(shí)和正確的判斷和決策。

北京市農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱本系統(tǒng)）基于GIS技術(shù)，從地理空間的角度集成各類(lèi)農(nóng)業(yè)普查信息，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)普查信息的空間查詢、分析與展現(xiàn)。北京市農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)已成為北京市農(nóng)業(yè)普查資料開(kāi)發(fā)的亮點(diǎn)，極大地增強(qiáng)農(nóng)業(yè)普查資料開(kāi)發(fā)的深度和效果，提升該領(lǐng)域的信息化水平與統(tǒng)計(jì)信息服務(wù)質(zhì)量。

本文基于北京市農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)成果，扼要闡述了地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)普查的相關(guān)技術(shù)及其可視化實(shí)現(xiàn)的效果。? 1設(shè)計(jì)思路

本系統(tǒng)旨在通過(guò)GIS實(shí)現(xiàn)各類(lèi)農(nóng)業(yè)普查成果的可視化，提供基于空間的統(tǒng)計(jì)信息分析

[4]

[3]

[2]與挖掘功能，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)普查成果與空間信息的整合，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路有以下三點(diǎn)：

1.1以兩大核心數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)整合

包括統(tǒng)計(jì)地理數(shù)據(jù)庫(kù)和統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)的兩大核心數(shù)據(jù)庫(kù)。統(tǒng)計(jì)地理數(shù)據(jù)庫(kù)包括選用北京市1：10000基本地形數(shù)據(jù)和遙感影像圖、按市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）、村委會(huì)（居委會(huì)）四級(jí)劃分的）統(tǒng)計(jì)區(qū)劃邊界數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)主要由歷次農(nóng)業(yè)普查成果數(shù)據(jù)、歷年年報(bào)數(shù)據(jù)以及農(nóng)村全面小康實(shí)現(xiàn)程度、農(nóng)村城鎮(zhèn)化實(shí)現(xiàn)程度、新農(nóng)村建設(shè)綜合實(shí)現(xiàn)程度和農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值四個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)組成?？臻g地理數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)之間通過(guò)行政區(qū)劃代碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)地理單元采用12位行政區(qū)劃代碼進(jìn)行編碼，由兩部分組成，前六位為第一部分，表示縣級(jí)以上（包括縣級(jí)）行政區(qū)劃代碼，后六位為第二部分，表示縣級(jí)以下行政區(qū)劃代碼。第一部分的六位代碼統(tǒng)一使用《中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2260）。這部分代碼可分為三個(gè)層次，從左到右的含義分別是：第一、二位表示省級(jí)，第三、四位表示地級(jí)，第五、六位表示縣級(jí)。第二部分的六位代碼分為兩個(gè)層次：第一層由第七、八、九位代碼構(gòu)成，按照《縣以下行政區(qū)劃代碼編碼規(guī)則》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB10114）的要求編制。其中，第七位為類(lèi)別標(biāo)識(shí)，以“0”表示街道，“1”表示鎮(zhèn)，“2和3”表示鄉(xiāng)，“4和5”表示政企合一的單位，第八、九位為該代碼段中各行政區(qū)劃的順序號(hào)。第二層由第十、十一、十二位代碼構(gòu)成，為居民委員會(huì)和村民委員會(huì)的代碼，用三位順序碼表示，居民委員會(huì)的代碼從001-199，由小到大順序編寫(xiě)，村民委員會(huì)的代碼從200-399，由小到大順序編寫(xiě)。宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以統(tǒng)計(jì)地理單元的行政區(qū)劃代碼為唯一標(biāo)識(shí)，統(tǒng)計(jì)地理單元與宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)通過(guò)一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)各類(lèi)統(tǒng)計(jì)信息基于GIS的展示和分析。

1.2三條軸線為出發(fā)點(diǎn)

對(duì)農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)，可以從指標(biāo)軸、空間軸、時(shí)間軸三個(gè)維度來(lái)認(rèn)識(shí)。

首先，各類(lèi)統(tǒng)計(jì)都是圍繞指標(biāo)來(lái)組織的，多個(gè)指標(biāo)構(gòu)成統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系。統(tǒng)計(jì)指標(biāo)用來(lái)刻畫(huà)描述總體基本狀況和各個(gè)變量分布特征的綜合數(shù)量。通過(guò)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)能客觀反映統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分類(lèi)、主題和意義。統(tǒng)計(jì)分析也多圍繞指標(biāo)進(jìn)行。

其次，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的數(shù)字載體，具有典型的空間特征，因?yàn)槿魏紊鐣?huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象都是在一定的地理空間范圍內(nèi)發(fā)生和變化的。因此，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的采集、整理和分析，必須以地理空間為框架，才能反映其本質(zhì)特征和地域規(guī)律。借助于GIS，可以更加直觀地從空間軸上展現(xiàn)某一區(qū)域的情況，并通過(guò)空間區(qū)域上的比對(duì)，可以反映出各類(lèi)統(tǒng)計(jì)信息的分布情況。

最后，統(tǒng)計(jì)活動(dòng)是定期重復(fù)進(jìn)行的（如經(jīng)濟(jì)普查一般是每五年進(jìn)行一次），同樣的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容和指標(biāo)在不同時(shí)間重復(fù)統(tǒng)計(jì)，構(gòu)成了統(tǒng)計(jì)成果的多個(gè)歷史“快照”。引入時(shí)間軸以后，通過(guò)歷年數(shù)據(jù)的對(duì)比可以看出持續(xù)的變化趨勢(shì)。

在經(jīng)濟(jì)普查地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，必須要從指標(biāo)軸、時(shí)間軸和空間軸三個(gè)維度來(lái)認(rèn)識(shí)、展現(xiàn)和分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，才能更好地體現(xiàn)和挖掘統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的價(jià)值。

指標(biāo)體系維國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合統(tǒng)計(jì)社會(huì)科技固定資產(chǎn)投資貿(mào)易外經(jīng)第三產(chǎn)業(yè)工業(yè)交通農(nóng)業(yè)基本單位人口空間維建筑物調(diào)查村居鄉(xiāng)鎮(zhèn)小區(qū)委會(huì)街道縣區(qū)地省市國(guó)家時(shí)間維其它分區(qū)旬月季半年年1.3三種表現(xiàn)形式為載體

在農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)中，將通過(guò)表格、統(tǒng)計(jì)圖和專(zhuān)題地圖三種形式為載體來(lái)展現(xiàn)普查數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展現(xiàn)形式主要是統(tǒng)計(jì)表格和統(tǒng)計(jì)圖。統(tǒng)計(jì)表格是用縱橫交叉線條所繪制的表格表現(xiàn)統(tǒng)計(jì)資料的一種形式。用純數(shù)字的方式展示統(tǒng)計(jì)資料，最符合統(tǒng)計(jì)日常使用方式，優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確表達(dá)，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)內(nèi)涵較難挖掘。統(tǒng)計(jì)圖是根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，用幾何圖形、事物形象和地圖等繪制的各種圖形，也是最常用的統(tǒng)計(jì)資料表達(dá)方式。優(yōu)點(diǎn)是更直觀，缺點(diǎn)是無(wú)法將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的空間特性展現(xiàn)出來(lái)。

然而，這兩種傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展現(xiàn)和分析手段都是以二維表格和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法為基礎(chǔ)的，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的地理維通常被簡(jiǎn)化處理為表格中列。這種簡(jiǎn)化對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的深入分析造成了很大困難，因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)地理空間中的位置及其分布特征往往是影響分析效果的關(guān)鍵因素。

基于專(zhuān)題地圖展示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)既繼承了統(tǒng)計(jì)圖的直觀性，又可將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中空間相關(guān)的信息挖掘出來(lái)以專(zhuān)題圖形式展示。常言道“一圖勝千言”，系統(tǒng)將圍繞地圖集成、整合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，提供地圖為中心的操作方式，簡(jiǎn)化以往常規(guī)的以指標(biāo)篩選和條件設(shè)置為主的操作流程。多年 圖 1 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的三個(gè)維度 實(shí)現(xiàn)傻瓜化操作、智能化提示和推薦，集中展示常規(guī)用戶最感興趣的內(nèi)容，并通過(guò)地圖整合統(tǒng)計(jì)表格、統(tǒng)計(jì)圖、專(zhuān)題報(bào)告等各類(lèi)資料，并能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)表格、統(tǒng)計(jì)圖、專(zhuān)題圖三種表現(xiàn)形式的任意切換。? 2系統(tǒng)總體框架

根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路，確定系統(tǒng)總體框架如下：

應(yīng)用層（北京市農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)）專(zhuān)題報(bào)告展示與分析子系統(tǒng)地圖瀏覽子系統(tǒng)管理與維護(hù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢分析子系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)應(yīng)用支撐層身份認(rèn)證與權(quán)限管理標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系基本GIS模塊表格瀏覽和統(tǒng)計(jì)匯總模塊統(tǒng)計(jì)圖制作與生成模塊專(zhuān)題圖制作模塊數(shù)據(jù)服務(wù)層運(yùn)行管理體系統(tǒng)計(jì)地理數(shù)據(jù)庫(kù)遙感影像庫(kù)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)元數(shù)據(jù)庫(kù)其他硬件設(shè)施：計(jì)算機(jī)主機(jī)、存儲(chǔ)、備份、輸出等設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)（Oracle10g）SuperMap GIS平臺(tái)（Iserver Java)操作系統(tǒng)（Windows）

圖 1 總體框架

系統(tǒng)總體框架包括四個(gè)層次：軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)、數(shù)據(jù)服務(wù)層、應(yīng)用支撐層和應(yīng)用層。其中數(shù)據(jù)服務(wù)層基于北京市統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)絡(luò)與硬件現(xiàn)有設(shè)備條件，存儲(chǔ)、管理內(nèi)部統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)并集成外部支撐數(shù)據(jù)（如系統(tǒng)使用的遙感影像圖是直接調(diào)用北京市信息資源管理中心提供的遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)），數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)統(tǒng)一選用Oracle 10g，GIS軟件平臺(tái)選用超圖公司開(kāi)發(fā)的SuperMap ISever Java標(biāo)準(zhǔn)版；應(yīng)用支撐層為上層應(yīng)用提供組件級(jí)的核心支撐功能模塊，包括基本GIS模塊，表格瀏覽和統(tǒng)計(jì)匯總模塊，統(tǒng)計(jì)圖制作模塊和專(zhuān)題圖制作模塊，這些模塊全部封裝成JSP(JavaServer Pages)控件供開(kāi)發(fā)使用；應(yīng)用層提供基于B/S結(jié)構(gòu)的北京市農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：以功能驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)普查綜合數(shù)據(jù)查詢與分析，面向統(tǒng)計(jì)人員專(zhuān)業(yè)應(yīng)用；以業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的專(zhuān)題分析報(bào)告，面向領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行分析決策，提供更深層次的數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)。

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如下圖所示：

北京市農(nóng)業(yè)普查地理信息系統(tǒng)基本GIS模塊身份認(rèn)證與權(quán)限管理應(yīng)用支撐層表格瀏覽和統(tǒng)計(jì)匯總模塊統(tǒng)計(jì)圖制作與生成模塊專(zhuān)題圖制作模塊管理與維護(hù)子系統(tǒng)農(nóng)業(yè)普查地理信息子系統(tǒng)普查成果數(shù)據(jù)查詢與分析模塊專(zhuān)題報(bào)告展示與分析模塊專(zhuān)題圖瀏覽與查詢模塊

圖 2 功能結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)模塊：（1）基本GIS模塊：包括放大、縮小、全圖、框選、圓選、多邊形選、點(diǎn)緩沖、線緩沖、距離量算、面積量算、保存、打印、郵件發(fā)送等。

（2）表格瀏覽和統(tǒng)計(jì)匯總模塊：以表格形式瀏覽業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總和常規(guī)的運(yùn)算功能。

（3）統(tǒng)計(jì)圖制作模塊 ：以統(tǒng)計(jì)圖表的形式對(duì)查詢信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示，包括柱形圖、條形圖、線柱圖、曲線圖、面積圖等。

（4）專(zhuān)題圖制作模塊：以GIS特有的專(zhuān)題地圖形式，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)信息基于地理空間的可視化，包括單值專(zhuān)題圖、范圍分段專(zhuān)題圖、點(diǎn)密度專(zhuān)題圖、等級(jí)符號(hào)專(zhuān)題圖、統(tǒng)計(jì)專(zhuān)題圖、復(fù)合專(zhuān)題圖等。? 4系統(tǒng)應(yīng)用

系統(tǒng)以兩種方式組織數(shù)據(jù)，一種以指標(biāo)方式，一種以專(zhuān)題方式。在指標(biāo)方式中，系統(tǒng)以各種類(lèi)型的專(zhuān)題圖展現(xiàn)農(nóng)業(yè)普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如下圖所示：

圖 3 多種類(lèi)型專(zhuān)題圖

在專(zhuān)題方式中，系統(tǒng)涵蓋五個(gè)專(zhuān)題，分別為優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局分析、都市型現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)分析、人口分布特征分析、農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境分析和農(nóng)村社會(huì)事業(yè)分析。由于篇幅有限，本文僅以其中的一個(gè)專(zhuān)題優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局分析為例進(jìn)行分析。

優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)專(zhuān)題利用地理信息系統(tǒng)空間分析優(yōu)勢(shì)，結(jié)合相關(guān)信息，研究北京市優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)空間布局的科學(xué)性和合理性，該專(zhuān)題分別對(duì)養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)兩個(gè)層面的布局進(jìn)行分析，期望通過(guò)分析，能夠?yàn)楸本┦袃?yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出合理布局的建議。該專(zhuān)題分析包括養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)兩個(gè)子專(zhuān)題，如下圖所示：

圖 4 生豬、家禽與河流分布分析

圖 5 生豬布局合理性分析

圖 6 家禽布局合理性分析

圖 7 蔬菜與果園分布

養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)的分布與地勢(shì)和功能區(qū)定位密切關(guān)系，從產(chǎn)品分部看：生豬養(yǎng)殖集中在順義、大興、平谷；家禽養(yǎng)殖主要集中分布于密云、大興、順義和平谷；蔬菜種植集中在大興、通州和順義；果園高度集中于平谷地區(qū)，該區(qū)果園面積占全市的35%。

從地勢(shì)分布看，生豬產(chǎn)業(yè)和蔬菜種植分布在平原地區(qū)。家禽主要集中在密云等丘陵山區(qū)部分平原地區(qū)；果園主要分布在丘陵地區(qū)和部分平原地區(qū)。

從養(yǎng)殖業(yè)布局現(xiàn)狀看，生豬家禽養(yǎng)殖分布較為分散，養(yǎng)殖方式都以農(nóng)戶為主，生豬養(yǎng)殖主要集在人口較多的地區(qū)，與人口的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.65；家禽養(yǎng)殖主要分布于人口相對(duì)稀少的丘陵和部分平原地區(qū)，與人口分布的關(guān)系不大。通過(guò)與水系結(jié)合的進(jìn)一步分析，可知農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)水，水資源豐富的地區(qū)，養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展明顯較水資源匱乏地區(qū)發(fā)達(dá)，由此可見(jiàn)，水資源情況與養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展有很大關(guān)系。在養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的具體規(guī)劃中，有必要考慮水資源分布情況，以便更加科學(xué)地進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的畜禽糞便對(duì)人居環(huán)境會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，特別是在靠近水系的養(yǎng)殖區(qū)，很容易產(chǎn)生污染水系的問(wèn)題。因此，有必要提高農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?；潭龋l(fā)展小區(qū)型集中飼養(yǎng)，同時(shí)考慮到人口與水系，要向外部常住人口相對(duì)較少，離水系有一定距離的平原地區(qū)轉(zhuǎn)移，合理布局，在降低畜禽糞便的無(wú)害化處理成本的同時(shí)，減少對(duì)人居環(huán)境的污染。

從種植業(yè)分布現(xiàn)狀看，由于蔬菜需要溫室大棚等設(shè)備進(jìn)行規(guī)模化種植，一般在地勢(shì)相對(duì)平坦的平原地區(qū)發(fā)展的程度相對(duì)較高，同時(shí)考慮到北京市農(nóng)村蔬菜主要用于供應(yīng)城市需要，不能距離中心城過(guò)遠(yuǎn)，因此建議在相對(duì)靠近中心城區(qū)的平原地帶大力發(fā)展蔬菜種植是比較合理性的。而果樹(shù)種植應(yīng)當(dāng)集中在丘陵山區(qū)地帶發(fā)展，這不僅是考慮到平原地區(qū)土地資源有限，果園占地面積又比較大，同時(shí)也是考慮到果樹(shù)種植需要適宜的山區(qū)氣候條件。? 10結(jié)語(yǔ)

本文以統(tǒng)計(jì)地理信息系統(tǒng)可視化為目標(biāo)，探討了GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)普查成果中的可視化展示以及專(zhuān)題分析。結(jié)果表明：通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與地理信息的集成，不僅可以實(shí)現(xiàn)較好的GIS可視化效果，還可以進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)的潛在規(guī)律，從而進(jìn)行決策分析，為統(tǒng)計(jì)相關(guān)部門(mén)提供服務(wù)。

第二篇：GIS在林業(yè)中應(yīng)用

GIS在林業(yè)中的應(yīng)用

摘要: 在概述地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念、功能、應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上, 對(duì)GIS 在林業(yè)中多方面的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述, 并對(duì)GIS 在林業(yè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了探討, 指出地理信息系統(tǒng)在林業(yè)上應(yīng)用研究的重要性。

關(guān)鍵詞: 地理信息系統(tǒng);林業(yè);應(yīng)用現(xiàn)狀;前景

背景：林業(yè)具有用地廣闊、生產(chǎn)周期長(zhǎng), 其所涉及的森林系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 森林資源附于地表等特點(diǎn)。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關(guān), 采用傳統(tǒng)方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過(guò)程的可視化, 給經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)許多困難。而GIS能快速準(zhǔn)確地獲取多種組合形式的林業(yè)資源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù), 清晰直觀地表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和發(fā)展趨勢(shì), 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化以及空間地理分析與實(shí)際應(yīng)用的集成。以滿足森林資源管理和領(lǐng)導(dǎo)決策的需求, 進(jìn)而可以利用GIS對(duì)林業(yè)資源質(zhì)和量的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與規(guī)劃;解決林業(yè)上長(zhǎng)期以來(lái)經(jīng)營(yíng)粗放、信息技術(shù)落后的問(wèn)題, 促進(jìn)林業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理走上可持續(xù)發(fā)展道路。

1.地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介

GIS 是Geographical Information System 的縮寫(xiě)，即地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科與新技術(shù)學(xué)科，對(duì)空間信息的管理與分析是它的優(yōu)勢(shì)所在，它是一種兼容、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)是空間數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結(jié)構(gòu)特征③明顯的時(shí)序特征

地理信息系統(tǒng)大致可以分為 3 大類(lèi)：①專(zhuān)題信息系統(tǒng)．它是具有優(yōu)先目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)，如水資源管理信息系統(tǒng)，礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)，水土流失信息系統(tǒng)等．②區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務(wù)為目標(biāo)，按區(qū)域范圍大小可有不同的規(guī)模，如加拿大國(guó)家地理信息系統(tǒng)、中國(guó)黃河流域信息系統(tǒng)等．③地理信息系統(tǒng)工具庫(kù)，它是一組有圖形圖像數(shù)字化、存儲(chǔ)管理、查詢檢索、分析運(yùn)算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包．地理信息系統(tǒng)的任務(wù)，就是對(duì)地球表層人文經(jīng)濟(jì)、自然資源及 環(huán)境等多種信息進(jìn)行綜合分析與管理． 2.森林資源信息管理

用GIS 的數(shù)字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現(xiàn)資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數(shù)據(jù)的融合, 再分類(lèi)和矢量圖的疊加, 區(qū)域和鄰邊分析等操作,產(chǎn)生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹(shù)種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術(shù), 研究各樹(shù)種在一定范圍內(nèi)的空間分布現(xiàn)狀與形式, 根據(jù)不同地理位置、立地條件、林種、樹(shù)種、交通狀況對(duì)現(xiàn)有資源實(shí)行全面規(guī)劃, 優(yōu)化結(jié)構(gòu), 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價(jià)值。各地、各林業(yè)局、各林場(chǎng)森林面積, 森林蓄積, 森林類(lèi)型, 林種分布, 樹(shù)種結(jié)構(gòu), 林齡結(jié)構(gòu)及變動(dòng)情況等, 過(guò)去只能從森林資源檔案數(shù)據(jù)庫(kù)中了解情況, 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)可以做到圖上動(dòng)態(tài)管理和監(jiān)測(cè), 從而可以做到更真實(shí)、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類(lèi)經(jīng)營(yíng)管理

利用地理信息系統(tǒng), 可以做到以林班、林場(chǎng)、林業(yè)局、地區(qū)及全省為單位的森林分類(lèi)經(jīng)營(yíng)管理, 能夠做到分類(lèi)更為科學(xué)、更為客觀, 為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及林業(yè)管理部門(mén)、生產(chǎn)部門(mén)提供可操作的森林分類(lèi)經(jīng)營(yíng)方案及科學(xué)依據(jù)。4.天然林保護(hù)工程管理及封山育林

實(shí)施天然林保護(hù)工程,“兩類(lèi)三劃分”必須要落實(shí)到可操作的地塊, 并可進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。只有利用地理信息系統(tǒng)才能真正做到科學(xué)經(jīng)營(yíng)管理, 否則很難將天然林保護(hù)工程各項(xiàng)工作落到實(shí)處。封育區(qū)域的確定涉及一些地理地貌和社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人為活動(dòng)等因素。GIS 的分析設(shè)計(jì)可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專(zhuān)題圖疊加, 區(qū)劃出合理且更易實(shí)施的封育區(qū)域。

5.森林限額采伐管理

借助于GIS , 制定詳細(xì)的采伐計(jì)劃, 確定有關(guān)采伐的目的、地點(diǎn)、樹(shù)種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計(jì)劃安排, 制作采伐圖表和更新設(shè)計(jì)。應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 可以清楚地把握各地、各林業(yè)局及林場(chǎng),乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達(dá)森林采伐限額指標(biāo)可做到有的放矢。同時(shí), 可以確定各小班的森林經(jīng)營(yíng)及采伐方式, 實(shí)現(xiàn)以小班為單位的動(dòng)態(tài)經(jīng)營(yíng)管理。6.森林結(jié)構(gòu)調(diào)整 用緩沖分析方法進(jìn)行河岸防護(hù)林, 自然保護(hù)區(qū), 林區(qū)防火隔離帶等公益林的規(guī)劃, 確定防護(hù)林的比例和相應(yīng)的分布范圍。根據(jù)森林資源分布狀況和自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)分布特點(diǎn)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求進(jìn)行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點(diǎn)林木生長(zhǎng)各個(gè)階段的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益特點(diǎn)利用GIS 和相關(guān)的技術(shù)確定合理的齡組結(jié)構(gòu);另一方面指定相應(yīng)的森林時(shí)序結(jié)構(gòu)的調(diào)整方案并落實(shí)到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時(shí), 按照齡組法調(diào)整齡組結(jié)構(gòu), 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力。7.撫育間伐、速生豐產(chǎn)林培育及更新造林管理

利用GIS 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GIS的空間地理信息和林分狀況數(shù)據(jù)結(jié)合, 依據(jù)模型提供林分狀況數(shù)據(jù)如生產(chǎn)力、蓄積等值區(qū)劃和相關(guān)數(shù)據(jù),據(jù)此可按林分生產(chǎn)力進(jìn)行基地建設(shè)。GIS可通過(guò)分析提供森林立地類(lèi)型圖表, 宜林地?cái)?shù)據(jù)圖表, 適生優(yōu)勢(shì)樹(shù)種和林種資料, 運(yùn)用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類(lèi)型結(jié)合立地類(lèi)型選擇造林樹(shù)種和規(guī)劃林種, 指導(dǎo)科學(xué)造林。8.林業(yè)用地信息管理

林業(yè)土地變化包括林地類(lèi)型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調(diào)查或遙感圖像數(shù)據(jù), 實(shí)現(xiàn)了地籍管理, 將資源變化情況落實(shí)到山頭地塊, 并利用強(qiáng)大的空間分析功能,可及時(shí)對(duì)森林資源時(shí)空序列、空間分布規(guī)律和動(dòng)態(tài)變化過(guò)程做出反映, 為科學(xué)地監(jiān)測(cè)林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長(zhǎng)提供了依據(jù)。我省林業(yè)用地約占全省國(guó)土面積的5119 % , 可開(kāi)發(fā)利用的潛力很大。至今為止, 林業(yè)用地的管理還較為粗放。利用地

理信息系統(tǒng), 可以做到有效地管理林業(yè)部;習(xí)的土地資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)用地的權(quán)屬、利用情況及開(kāi)發(fā)前景動(dòng)態(tài)管理。

9.森林病蟲(chóng)鼠害監(jiān)測(cè)、控制、森林防火監(jiān)測(cè)及動(dòng)態(tài)管理

應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林病害、蟲(chóng)害、鼠害發(fā)生規(guī)律、分布狀況及控制程度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險(xiǎn)和被動(dòng)性, 做到心中有數(shù), 防治工作及時(shí)?？赏ㄟ^(guò)建立應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 對(duì)省、地、縣森林防火系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理。國(guó)家林業(yè)局林業(yè)規(guī)劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統(tǒng)。目前, 我省森林防火辦也著手構(gòu)建全省森林防火GIS 系統(tǒng)。該系統(tǒng)的

建立, 必將會(huì)大大提高我省的森林防火現(xiàn)代化管理水平,并產(chǎn)生巨大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。10.林權(quán)管理 權(quán)屬分國(guó)家、集體、個(gè)人三種形式, 不同權(quán)屬的森林實(shí)行“誰(shuí)管誰(shuí)有”的原則, 大部分權(quán)屬明確, 產(chǎn)權(quán)清晰,界線分明, 標(biāo)志明顯, 山林權(quán)與實(shí)地、圖面相符, 少數(shù)地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區(qū)域。從而減少或避免各種林權(quán)糾紛。

應(yīng)用前景：

一方面,GIS在林業(yè)學(xué)科中的應(yīng)用促進(jìn)了學(xué)科的知識(shí)創(chuàng)新和理論深化研究, 促成了各學(xué)科間的相互聯(lián)系, 極大地推動(dòng)了林業(yè)系統(tǒng)科學(xué)及其分支學(xué)科的發(fā)展。另外, 隨著新分支學(xué)科的建立, GIS應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如有的學(xué)者提出利用GIS建立植物轉(zhuǎn)基因飄流狀況的國(guó)家和省級(jí)地理信息系統(tǒng)。另一方面,各學(xué)科的不斷發(fā)展和深入反過(guò)來(lái)又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實(shí)驗(yàn)基地。如為了便于更科學(xué)合理地管理某一區(qū)域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專(zhuān)家決策支持系統(tǒng)的耦合問(wèn)題, 這將促進(jìn)GIS技術(shù)的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢(shì)?！?S”的集成是一種利用各自的技術(shù)特點(diǎn)快速準(zhǔn)確地提供所需信息的技術(shù)?；臼荝S 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲(chǔ)、處理、分析及應(yīng)用提供技術(shù)手段?！?S”的應(yīng)用可為林業(yè)生產(chǎn)管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農(nóng)業(yè)的生態(tài)屏障, 也是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。我國(guó)森林生態(tài)功能較弱, 林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)總體水平較低, 對(duì)林業(yè)生產(chǎn)調(diào)控能力差, 再加上林業(yè)生產(chǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)性、區(qū)域性, GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為提高林業(yè)生產(chǎn)的調(diào)控能力, 實(shí)現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化和因地、因時(shí)的科學(xué)化管理提供了技術(shù)支持。林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng), 對(duì)這一系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、模擬和科學(xué)管理等復(fù)雜問(wèn)題應(yīng)用傳統(tǒng)的GIS是很難解決的, 因?yàn)檫@些問(wèn)題需要大量的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn), GIS與專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)合而成的智能GIS, 并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將成為解決這些復(fù)雜問(wèn)題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網(wǎng)絡(luò)GIS、虛擬GIS、開(kāi)發(fā)式GIS、真3維和時(shí)空4 維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等這些GIS技術(shù)研究成果的推出和不斷完善, 林業(yè)作為GIS技術(shù)使用大戶, 必然會(huì)受到深遠(yuǎn)的影響。

結(jié)束語(yǔ)：進(jìn)入90 年代以來(lái), GIS 正朝著分布式的、開(kāi)放的、網(wǎng)絡(luò)化的、大眾化的、全球性的GIS 發(fā)展,被人們廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域, 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。當(dāng)前, 我國(guó)已經(jīng)提出了建設(shè) 數(shù)字林業(yè) 的概念, 是否建立和使用了先進(jìn)的林業(yè)地理信息系統(tǒng), 正在成為衡量當(dāng)?shù)亓謽I(yè)管理水平的重要標(biāo)志。隨著 3S 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展, 極大地促進(jìn)了林業(yè)資源經(jīng)營(yíng)、管理、利用的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)量化和模型化進(jìn)程。目前, GIS 在我國(guó)林業(yè)上的應(yīng)用還處于起步階段, 國(guó)內(nèi)從事林業(yè)GIS 研究的人數(shù)不多;GIS 在林業(yè)上還主要應(yīng)用在建立數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、空間疊加分析、緩沖區(qū)分析和成果顯示輸出等幾個(gè)方面。在林業(yè)GIS 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、林業(yè)通用GIS技術(shù)模塊、林業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和林業(yè)GIS 海量數(shù)據(jù)支持等方面報(bào)道較少, 這需要廣大的林業(yè)工作者共同努力, 促進(jìn)我國(guó)林業(yè)GIS 事業(yè)的快速向前發(fā)展

第三篇：GIS在物流中的應(yīng)用

GIS在物流中的應(yīng)用

GIS應(yīng)用于物流分析，主要是指利用GIS強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)功能來(lái)完善物流分析技術(shù)。GPS在物流領(lǐng)域的應(yīng)用可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛等移動(dòng)目標(biāo)的位置，根據(jù)道路交通狀況向移動(dòng)目標(biāo)發(fā)出實(shí)時(shí)調(diào)度指令。而GIS、GPS和無(wú)線通訊技術(shù)的有效結(jié)合，再輔以車(chē)輛路線模型、最短路徑模型、網(wǎng)絡(luò)物流模型、分配集合模型和設(shè)施定位模型等，能夠建立功能強(qiáng)大的物流信息系統(tǒng)，使物流變得實(shí)時(shí)并且成本最優(yōu)。

一、GIS/GPS在物流企業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1．打造數(shù)字物流企業(yè)，規(guī)范企業(yè)日常運(yùn)作，提升企業(yè)形象。GIS/GPS的應(yīng)用，必將提升物流企業(yè)的信息化程度，使企業(yè)日常運(yùn)作數(shù)字化，包括企業(yè)擁有的物流設(shè)備或者客戶的任何一筆貨物都能用精確的數(shù)字來(lái)描述，不僅提高企業(yè)運(yùn)作效率，同時(shí)提升企業(yè)形象，能夠爭(zhēng)取更多的客戶。

2．通過(guò)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的導(dǎo)航跟蹤，提高車(chē)輛運(yùn)作效率，降低物流費(fèi)用，抵抗風(fēng)險(xiǎn)。GIS/GPS和無(wú)線通訊的結(jié)合，使得流動(dòng)在不同地方的運(yùn)輸設(shè)備變得透明而且可以控制。

3．通過(guò)物對(duì)物流運(yùn)作的協(xié)調(diào)，促進(jìn)協(xié)同商務(wù)發(fā)展，讓物流企業(yè)向第四方物流角色轉(zhuǎn)換。由于物流企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)的獲取每部車(chē)輛的具體位置，載貨信息，故物流企業(yè)能用系統(tǒng)的觀念運(yùn)作企業(yè)的業(yè)務(wù)，降低空載率。這一職能的轉(zhuǎn)變，物流企業(yè)如果為某條供應(yīng)鏈服務(wù)，則能夠發(fā)揮第四方物流的作用。

物流企業(yè)通過(guò)無(wú)線通訊，GIS/GPS能夠精確的獲取運(yùn)輸車(chē)輛的信息，再通過(guò)INTERNET讓企業(yè)內(nèi)部和客戶訪問(wèn)，從而把整個(gè)企業(yè)的操作，業(yè)務(wù)變得透明，為協(xié)同商務(wù)打下基礎(chǔ)。

將地理信息系統(tǒng)(GIS)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、無(wú)線通訊(WAP)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Web)集成一體，應(yīng)用于物流和供應(yīng)鏈管理信息技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完全成熟。隨著人們的重視和技術(shù)的進(jìn)步，GIS、GPS、WAP和WEB技術(shù)將結(jié)合在一起，共同描繪透明物流企業(yè)，減少物流黑洞，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)物流企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，在不久將開(kāi)放的物流市場(chǎng)上站穩(wěn)腳跟。

二、GIS在物流中的實(shí)際應(yīng)用舉例（白沙煙草物流公司）

白沙煙草物流公司已啟用的煙草配送GIS及線路優(yōu)化系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)三個(gè)多月在配送區(qū)域內(nèi)送貨線路上的試運(yùn)行，已取得初步成功的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，為即將全面啟動(dòng)該系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。

白沙物流煙草配送GIS及線路優(yōu)化系統(tǒng)是基于集成了國(guó)際上發(fā)展成熟的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、WEB/GIS中間件、GPS、GPRS通訊技術(shù)，采用金啟元科技發(fā)展(北京)有限公司的地圖引擎中間件(GS-GMS-MapEngine for Java)產(chǎn)品為核心開(kāi)發(fā)技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合白沙物流的實(shí)際，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的集煙草配送線路優(yōu)化、煙草配送和煙草稽查車(chē)輛安全監(jiān)控、煙草業(yè)務(wù)(訪銷(xiāo)、CRM等)可視化分析、煙草電子地圖查詢?yōu)橐惑w的物流WEB/GIS綜合管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用WEB/GIS強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)功能來(lái)完善物流分析，及時(shí)獲取直觀可視化的第一手綜合管理信息，即可直接合理調(diào)配人力、運(yùn)力資源，求得最佳的送貨路線，又能有效地為綜合管理決策提供依據(jù)。系統(tǒng)中使用的GPS技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛的位置，根據(jù)道路交通狀況向車(chē)輛發(fā)出實(shí)時(shí)調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

1、白沙煙草物流開(kāi)發(fā)使用GIS線路優(yōu)化系統(tǒng)后，將實(shí)現(xiàn)以下六大應(yīng)用功能:

（1）煙草配送線路優(yōu)化系統(tǒng):選擇訂單日期和配送區(qū)域后自動(dòng)完成訂單數(shù)據(jù)的抽取，根據(jù)送貨車(chē)輛的裝載量、客戶分布、配送訂單、送貨線路交通狀況、司機(jī)對(duì)送貨區(qū)域的熟悉程度等因素設(shè)定計(jì)算條件，系統(tǒng)進(jìn)行送貨線路的自動(dòng)優(yōu)化處理，形成最佳送貨路線，保證送貨成本及送貨效率最佳。線路優(yōu)化后，允許業(yè)務(wù)人員根據(jù)業(yè)務(wù)具體情況進(jìn)行臨時(shí)線路的合并和調(diào)整，以適應(yīng)送貨管理的實(shí)際需要。

（2）煙草綜合地圖查詢:能夠基于電子地圖實(shí)現(xiàn)客戶分布的模糊查詢、行政區(qū)域查詢和任意區(qū)域查詢，查詢結(jié)果實(shí)時(shí)在電子地圖上標(biāo)注出來(lái)。通過(guò)使用圖形操作工具如放大、縮小、漫游、測(cè)距等，來(lái)具體查看每一客戶的詳細(xì)情況。

（3）煙草業(yè)務(wù)地圖數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程維護(hù):提供基于地圖方式的煙草業(yè)務(wù)地圖數(shù)據(jù)維護(hù)功能，還可以根據(jù)采集的新變化的道路等地理數(shù)據(jù)及時(shí)更新地圖。對(duì)煙戶點(diǎn)的增、刪、改;對(duì)路段和客戶數(shù)據(jù)的綜合初始化;對(duì)地圖圖層的維護(hù)操作;地圖服務(wù)器系統(tǒng)的運(yùn)行故障修復(fù)和負(fù)載均衡等功能。

（4）煙草業(yè)務(wù)分析:實(shí)現(xiàn)選定區(qū)域，選定時(shí)間段的煙草訂單訪銷(xiāo)區(qū)域的分布，進(jìn)行復(fù)合條件查詢;在選定時(shí)間段內(nèi)的各種品牌香煙的銷(xiāo)量統(tǒng)計(jì)和地理及煙草訪銷(xiāo)區(qū)域分布;配送車(chē)組送貨區(qū)域的地圖分布。通過(guò)在各種查詢統(tǒng)計(jì)、分析現(xiàn)有客戶分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)空間數(shù)據(jù)密度計(jì)算，挖掘潛在客戶;通過(guò)對(duì)配送業(yè)務(wù)的互動(dòng)分析，擴(kuò)展配送業(yè)務(wù)(如第三方物流)。

（5）煙草物流GPS車(chē)輛監(jiān)控管理:通過(guò)對(duì)煙草送貨車(chē)輛的導(dǎo)航跟蹤，提高車(chē)輛運(yùn)作效率，降低車(chē)輛管理費(fèi)用，抵抗風(fēng)險(xiǎn)。其中車(chē)輛跟蹤功能是對(duì)任一車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)控，提供準(zhǔn)確的車(chē)輛位置及運(yùn)行狀態(tài)、車(chē)組編號(hào)及當(dāng)天的行車(chē)線路查詢。報(bào)警功能是當(dāng)司機(jī)在送貨途中遇到被搶被盜或其它緊急情況時(shí)，按下車(chē)上的GPS報(bào)警裝置向公司的信息中心報(bào)警。軌跡回放功能是根據(jù)所保存的數(shù)據(jù)，將車(chē)輛在某一歷史時(shí)間段的實(shí)際行車(chē)過(guò)程重現(xiàn)于電子地圖上，隨時(shí)查看行車(chē)速度、行駛時(shí)間、位置信息等，為事后處理客戶投訴、路上事故、被搶被盜提供有力證據(jù)。

（6）煙草配送車(chē)輛信息維護(hù):根據(jù)車(chē)組和煙草配送人員的變動(dòng)及時(shí)在這一模塊中進(jìn)行車(chē)輛、司機(jī)、送貨員信息的維護(hù)操作。包括添加車(chē)輛和對(duì)現(xiàn)有車(chē)輛信息的編輯。

白沙物流煙草配送GIS及線路優(yōu)化系統(tǒng)的上線運(yùn)行，標(biāo)志著白沙物流的信息化建設(shè)邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，必定會(huì)在規(guī)范日常運(yùn)作，提升公司形象，打造數(shù)字化的跨區(qū)物流企業(yè)的進(jìn)程中起到巨大推動(dòng)作用。

經(jīng)過(guò)GIS計(jì)算自動(dòng)生成的優(yōu)化配送線路圖，可指導(dǎo)煙草送貨員大大提高送貨效率，節(jié)約配送成本。

2、白沙物流煙草配送綜合GIS及路徑優(yōu)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)背景

縱覽目前國(guó)內(nèi)煙草軟件開(kāi)發(fā)公司，能夠提出完整的多點(diǎn)物流配送算法的專(zhuān)業(yè)公司還非常少，原因是開(kāi)發(fā)商只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累才能了解煙草及物流行業(yè)相關(guān)復(fù)雜的業(yè)務(wù)和管理流程，而一些物流軟件開(kāi)發(fā)公司雖然對(duì)物流的環(huán)節(jié)比較熟悉，但是對(duì)GIS特別是適應(yīng)煙草物流大集中業(yè)務(wù)模式的WEB/GIS技術(shù)方面比較陌生，而城市多點(diǎn)物流配送的算法很難和這兩方面脫離開(kāi)。所以造成以前沒(méi)有太多公司能提供完善而成熟的煙草多點(diǎn)物流配送算法模型;多點(diǎn)物流配送的算法含蓋了許多內(nèi)容，如何合理的搭建算法模型，其中還要包括多重約束條件。沒(méi)有做過(guò)類(lèi)似的煙草項(xiàng)目是很難建立起來(lái)的。因?yàn)橐恍┘?xì)小的因素，不了解煙草物流業(yè)務(wù)管理流程并且通過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)物流多點(diǎn)配送和配送路徑優(yōu)化系統(tǒng)類(lèi)似項(xiàng)目的話，是很難拿出適合的煙草業(yè)務(wù)空間數(shù)據(jù)采集方案和考慮全面的算法條件，使系統(tǒng)可用性和可擴(kuò)展性差之千里。

國(guó)外的路徑算法的模型軟件，卻很難符合中國(guó)路網(wǎng)規(guī)則、城市交通禁則以及頻繁的變化需求，更難符合改革中的中國(guó)煙草的管理流程。我們所介紹的應(yīng)用軟件就考慮這些特點(diǎn)給用戶提供方便的“地圖數(shù)據(jù)同步初始化工具”和“WEB遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)維護(hù)功能模塊”國(guó)內(nèi)許多物流軟件企業(yè)由于不熟悉GIS方面深入的路徑算法模型，推出的物流配送管理系統(tǒng)，多是一些類(lèi)似MIS的管理系統(tǒng)，主要解決的是物流內(nèi)部信息流的管理，與GIS的結(jié)合也多體現(xiàn)在只能單一的將地圖查詢和GPS加到干線物流配送時(shí)的車(chē)輛監(jiān)控功能(例如中鐵快運(yùn)和郵政物流)等粗淺的技術(shù)應(yīng)用;實(shí)際并沒(méi)有解決城市內(nèi)多點(diǎn)物流配送的難點(diǎn)。由于城市道路情況復(fù)雜、客戶分散、煙草定單品種眾多且數(shù)量不等客觀條件，最容易產(chǎn)生運(yùn)力不足的假相。而實(shí)際上這是由于配送車(chē)輛的空置率和空駛率太大造成的。所以對(duì)于一些開(kāi)發(fā)煙草MIS，訪銷(xiāo)、CRM和倉(cāng)蓄物流系統(tǒng)這樣的方案提供商，對(duì)多點(diǎn)物流的配送的應(yīng)用很難獨(dú)立專(zhuān)業(yè)地完成，所以采用專(zhuān)業(yè)技術(shù)集成的方式解決是一條捷徑。

而國(guó)內(nèi)的GIS應(yīng)用軟件企業(yè)，由于煙草物流行業(yè)的專(zhuān)業(yè)性，以往有的GIS的煙草應(yīng)用，本身就很少能專(zhuān)一的進(jìn)行煙草物流GIS的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，一般還停留在信息可視化的階段，對(duì)煙草物流配送工作流程以及煙草基礎(chǔ)管理系統(tǒng)如訪銷(xiāo)、倉(cāng)儲(chǔ)、客服系統(tǒng)的不熟悉也很難深入擴(kuò)展到類(lèi)似的應(yīng)用。

目前國(guó)內(nèi)的煙草物流對(duì)于GIS的應(yīng)用存在認(rèn)識(shí)上的偏差，大部分的煙草物流應(yīng)用只單純的利用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了查詢煙草物流配送車(chē)輛的位置、軌跡，對(duì)于干線運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，基本可以滿足要求，但是對(duì)于煙草訪銷(xiāo)配送最基礎(chǔ)的基層地市煙草公司，特別是適應(yīng)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)煙草大集中的多點(diǎn)配送應(yīng)用來(lái)說(shuō)，只知道車(chē)的位置是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。合理的配送線路優(yōu)化和按動(dòng)態(tài)煙草定單配載，將直接提高配、運(yùn)效率，大大降低煙草物流成本。

其實(shí)這種“多點(diǎn)配送路徑優(yōu)化應(yīng)用系統(tǒng)” 同樣非常適用于國(guó)家專(zhuān)賣(mài)食鹽配送、家電配送、易腐蝕食品(乳制品)、冷凍食品、高級(jí)時(shí)令果品蔬菜的多點(diǎn)配送、城市大面積工作配餐以及加油站油品(危險(xiǎn)品)配送等等。

第四篇：Gis在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

GIS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

GIS的簡(jiǎn)介和功能

GIS即地理信息系統(tǒng)(GIS, Geographic Information System)是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對(duì)在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析。GIS 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺(jué)化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測(cè)結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。地圖制作和地理分析已不是新鮮事，但GIS執(zhí)行這些任務(wù)比傳統(tǒng)的手工方法更好更快。而且，在GIS技術(shù)出現(xiàn)之前，只有很少的人具有利用地理信息來(lái)幫助做出決定和解決問(wèn)題的能力。電力GIS是將電力企業(yè)的電力設(shè)備、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、電力用戶與電力負(fù)荷和生產(chǎn)及管理等核心業(yè)務(wù)連接形成電力信息化的生產(chǎn)管理的綜合信息系統(tǒng)。它提供的電力設(shè)備設(shè)施信息、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、生產(chǎn)管理信息、電力市場(chǎng)信息與山川、河流、地勢(shì)、城鎮(zhèn)、公路街道、樓群，以及氣象、水文、地質(zhì)、資源等自然環(huán)境信息集中于統(tǒng)一系統(tǒng)中。通過(guò)GIS可查詢有關(guān)數(shù)據(jù)、圖片、圖象、地圖、技術(shù)資料、管理知識(shí)等。

一、GIS特點(diǎn)

1、開(kāi)放性

具有開(kāi)放式環(huán)境及很強(qiáng)的可擴(kuò)充性和可連接性。GIS技術(shù)支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，如 ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)行多種編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具；支持各類(lèi)操作系統(tǒng)平臺(tái)；為各應(yīng)用系統(tǒng)，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供標(biāo)準(zhǔn)化接口；可嵌入非專(zhuān)用編程環(huán)境。

2、先進(jìn)性

GIS平臺(tái)采用與世界同步的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及地理信息處理技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用目前最新技術(shù)，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)和圖紙查詢，利用系統(tǒng)提供的強(qiáng)大圖表輸出功能，可以直接打印地圖、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、各類(lèi)數(shù)據(jù)等?？煞謱涌刂茍D紙、無(wú)級(jí)縮放、支持漫游、直接選擇定位等功能。系統(tǒng)具備完善的測(cè)量工具，現(xiàn)場(chǎng)勘查數(shù)據(jù)，線路桿塔等設(shè)備的初步設(shè)計(jì)，并可直接進(jìn)行線路設(shè)備遷移與相關(guān)計(jì)算等，實(shí)現(xiàn)線路輔助設(shè)計(jì)與設(shè)備檔案修改。具有線路的方位或區(qū)域分析判斷功能，為用戶提供可靠的輔助決策，綜合統(tǒng)計(jì)分析，為管理決策人員提供依據(jù)。特別是把可視化技術(shù)和移動(dòng)辦公技術(shù)納入GIS系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)范圍。地圖精度高，省級(jí)地圖的比例尺達(dá)到1：10000或1：5000，市級(jí)地圖比例尺達(dá)到1：1000或1：500，地圖能分層顯示山川、水系、道路、建筑物、行政區(qū)域等。

3、發(fā)展性

具有很強(qiáng)的可擴(kuò)充性和可連接性。在應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，考慮系統(tǒng)成功后進(jìn)一步發(fā)展，包括維護(hù)性擴(kuò)展功能和與其它應(yīng)用系統(tǒng)的街接與整合的方便。開(kāi)發(fā)工具一般采用J2EE、XML等。

二、電力GIS特點(diǎn)

電力GIS除具備GIS的基本特點(diǎn)外還具備如下特點(diǎn)：

1、電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)性及信息的動(dòng)態(tài)變化性，需要對(duì)瞬間信息及時(shí)收集、處理和分析。電力GIS對(duì)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)容量和傳輸速度均有較高的要求。

2、電網(wǎng)的多屬性數(shù)據(jù)要求GIS具備足夠的穩(wěn)定性和可靠性。根據(jù)電力行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及電力企業(yè)業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性。電力GIS能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的一次輸入和多次輸出，以保證數(shù)據(jù)的一致性操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和多層保護(hù)等，構(gòu)建高可靠性和高準(zhǔn)確性的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

3、電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜系統(tǒng)，電力網(wǎng)的廣域性和電力設(shè)施的分散性及設(shè)備的多樣性，實(shí)時(shí)信息量大，系統(tǒng)接口復(fù)雜，信息的覆蓋面廣，電網(wǎng)的各種電壓等級(jí)及多用戶連接等需要GIS具備拓?fù)浞治龊娃D(zhuǎn)換能力。

4、電力GIS的單機(jī)工作站方式已經(jīng)落后，且不適合電力企業(yè)信息系統(tǒng)實(shí)際需要。電力行業(yè)目前應(yīng)用的GIS平臺(tái)安裝在局域網(wǎng)環(huán)境下，在網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)上整合信息，實(shí)現(xiàn)資源共享。

5、電力GIS具備安全保護(hù)的特點(diǎn)，電網(wǎng)設(shè)備的高精確度測(cè)量的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)是國(guó)家基礎(chǔ)信息資源，是國(guó)家安全的信息。

三、GIS在電力行業(yè)的應(yīng)用

1、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)建模，具有建模規(guī)則庫(kù)、電網(wǎng)圖的編輯及輸出工具。電力GIS平臺(tái)包括基本構(gòu)件層、系統(tǒng)環(huán)境層、數(shù)據(jù)庫(kù)連接層、圖形與數(shù)據(jù)接口工具層、應(yīng)用系統(tǒng)層等。分層建立各種數(shù)據(jù)模型，并建立各層的連接關(guān)系。建立地理層信息與設(shè)備信息的拓?fù)浜陀成潢P(guān)系。電力GIS支持多空間同屏顯示和多空間關(guān)聯(lián)建模、多空間索引。

2、支持多種圖形處理與管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多層映射，多維空間映射，提供完整、準(zhǔn)確的地圖信息、高精度圖片、準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)，標(biāo)尺準(zhǔn)確，高精確度桿塔位置，按用戶需要自動(dòng)生成專(zhuān)用地圖。

3、數(shù)據(jù)搜索快捷、線路圖表查詢準(zhǔn)確和統(tǒng)計(jì)功能齊全。電力GIS實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化描述，其目的是能對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速查詢，及時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，快速診斷電網(wǎng)故障，提高處理事故能力，保證電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量以及提高用戶服務(wù)質(zhì)量。GIS可對(duì)圖形數(shù)據(jù)、可執(zhí)行圖形和屬性數(shù)據(jù)的嵌套操作與映射查詢關(guān)系運(yùn)算；根據(jù)電力系統(tǒng)提供的配電設(shè)備的圖形、屬性信息與地理位置、地形數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、線路走向數(shù)據(jù)、線路設(shè)備歷史檔案和即時(shí)信息，對(duì)線路設(shè)計(jì)方案、施工方案、搶修和停電措施提供決策依據(jù)及輔助決策。

4、電力GIS能夠?qū)崿F(xiàn)與電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、電力用戶關(guān)系管理系統(tǒng)、電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)、電力市場(chǎng)管理系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)共享相關(guān)信息。支持多種管理應(yīng)用系統(tǒng)的連接，其中包括與企業(yè)的MIS系統(tǒng)融為一體。GIS系統(tǒng)中的設(shè)備管理對(duì)其生命周期實(shí)行全過(guò)程跟蹤，包括對(duì)設(shè)備信息的查詢、屬性數(shù)據(jù)的修改、設(shè)備的維修信息管理等。

5、電力GIS對(duì)信息庫(kù)進(jìn)行安全保護(hù)，制定管理與使用的安全保密措施和機(jī)制，包括內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的隔離、重要電力設(shè)施電子地圖和設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫(kù)的保護(hù)等。安全措施在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與建設(shè)中充分考慮，并嚴(yán)格實(shí)施，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多層安全保護(hù)，設(shè)置用戶權(quán)限以保證系統(tǒng)資源共享下的安全，使系統(tǒng)能在可靠安全的環(huán)境下運(yùn)行。

電力系統(tǒng)所管轄的電網(wǎng)線路和設(shè)施分布在廣闊的地域上，因此就很需要有GIS來(lái)為其所用。電力信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)不同之處在于它需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄地理信息，而且有兩種類(lèi)型的地理信息：電力設(shè)施的詳細(xì)位置信息和設(shè)施之間的空間關(guān)系信息。

GIS系統(tǒng)是通過(guò)GIS技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理，能夠在地理背景圖上管理配電網(wǎng)圖形資料和非圖形參數(shù)，真實(shí)反映電網(wǎng)線路的實(shí)際走向、各種電力設(shè)備的地理位置、對(duì)所屬電力用戶的供電方式等各種信息，并結(jié)合DMS中實(shí)時(shí)控制和離線應(yīng)用，在地理背景圖上顯示電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況。

通過(guò)GIS軟件技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理，把GIS系統(tǒng)中實(shí)時(shí)控制和離線應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)具有空間概念（地理環(huán)境信息）和基礎(chǔ)信息（電網(wǎng)資料和用戶資料）的分層管理數(shù)據(jù)庫(kù)，既能方便地進(jìn)行查詢和管理，為配電網(wǎng)運(yùn)行管理提供一個(gè)有效的、具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型，又為GIS系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，支持系統(tǒng)許多應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和其他功能的實(shí)現(xiàn)，如故障投訴管理、配網(wǎng)工作（設(shè)計(jì)、施工和檢修）管理、用電營(yíng)業(yè)管理系統(tǒng)等。

電力客戶服務(wù)中心系統(tǒng)“95598”，用于處理用電客戶進(jìn)行故障報(bào)修、投訴舉報(bào)、咨詢登記、信息查詢等業(yè)務(wù)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，更多的是進(jìn)行用戶用電的故障報(bào)修，信息員可以根據(jù)用戶提供的地點(diǎn)，從GIS系統(tǒng)中通過(guò)相關(guān)操作查詢與之相對(duì)應(yīng)的用戶桿號(hào)，然后通過(guò)座席系統(tǒng)Agent下發(fā)派工單到配電搶修班或其他相關(guān)部門(mén)，指揮搶修車(chē)輛達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修，再由搶修相關(guān)人員將現(xiàn)場(chǎng)故障情況及處理結(jié)果及時(shí)反饋給客戶服務(wù)中心。

配電GIS與電力客戶服務(wù)中心系統(tǒng)“95598”相結(jié)合，可以快速、準(zhǔn)確的根據(jù)用戶的故障投訴電話判斷發(fā)生故障的地點(diǎn)、搶修隊(duì)伍目前所處位置、及時(shí)派出搶修人員，縮短停電時(shí)間。近幾年，電力系統(tǒng)相繼開(kāi)發(fā)建設(shè)了一大批GIS應(yīng)用系統(tǒng)。如大連供電公司配電地理信息系統(tǒng)，長(zhǎng)春供電公司用電GIS綜合管理系統(tǒng)，南昌供電局SCZDA/AM/FM/GIS自動(dòng)化主站系統(tǒng)，貴陽(yáng)南區(qū)供電局配網(wǎng)地理系統(tǒng)，甘肅送變電工程公司輸電管理地理信息系統(tǒng)等。下面介紹在系統(tǒng)運(yùn)行管理方面

GIS在電力系統(tǒng)運(yùn)行管理方面的應(yīng)用

1、北京供電公司配電生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)自2002年1月在北京供電公司、海淀、朝陽(yáng)、豐臺(tái)、石景山供電分公司和電纜管理處等單位安裝以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，很大程度上提高了公司管理水平和工作效率。

2、山西省電力公司和山西晉城供電分公司2002年12月開(kāi)始實(shí)施的“基于空間信息的電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了山西電網(wǎng)的全面統(tǒng)一管理。

3、江蘇省電力公司信息中心，積極推進(jìn)電力GIS的應(yīng)用和研究，把輸電管理系統(tǒng)、調(diào)度管理信息系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)建立在GIS平臺(tái)上。

4、上海滬西供電所通過(guò)電力GIS搭建數(shù)字電網(wǎng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)150萬(wàn)用戶的用電狀態(tài)，改革供電服務(wù)業(yè)務(wù)方式，通過(guò)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)準(zhǔn)確定位，對(duì)電力線路實(shí)施維護(hù)。從電力輸電預(yù)警系統(tǒng)分析線路運(yùn)行故障，向班組發(fā)布搶修指令。利用GIS系統(tǒng)輸出出事現(xiàn)場(chǎng)電路設(shè)備信息和接線分布圖，為搶修車(chē)趕赴現(xiàn)場(chǎng)的工程人員提供準(zhǔn)確的設(shè)備和線路信息。

GIS為電力信息化建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展起到了積極促進(jìn)作用，但同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到我國(guó)電力GIS與國(guó)外先進(jìn)水平還有很大差距。美國(guó)在20世紀(jì)90年代初就提出了“數(shù)字地球”的概念，而我國(guó)的地理信息系統(tǒng)才剛剛發(fā)展幾年。相信我國(guó)電力GIS的應(yīng)用空間和應(yīng)用深度還很大，相信通過(guò)我們的努力會(huì)將電力GIS的水平提高到一個(gè)新的高度，電力GIS在不久的將來(lái)會(huì)到達(dá)光輝的頂點(diǎn)。參考文獻(xiàn)：

1.《大連供電公司配電地理信息系統(tǒng)-查詢版操作手冊(cè)》，深圳市雅都軟件股份有限公司，2004年9月出版

2.《配電GIS戶外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建設(shè)與思考》，袁晨 趙曉純，2006年12月發(fā)表

3.《手持GPS在配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用》，農(nóng)村電氣化，2007年第4期

作者介紹：

第五篇：GIS在環(huán)保中的應(yīng)用

GIS在環(huán)保中的應(yīng)用

一、GIS技術(shù)及其特點(diǎn)

GIS 系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）兩個(gè)比較成熟的軟件技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，并附加了對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的地理空間分析功能而別具一格。它所提供的專(zhuān)用函數(shù)可用來(lái)進(jìn)行測(cè)量、坐標(biāo)變換、圖象生成、屬性修改、統(tǒng)計(jì)分析、拓?fù)浏B加、網(wǎng)絡(luò)分析等。許多GIS產(chǎn)品還采用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的組件對(duì)象模型（COM）技術(shù)，為用戶進(jìn)行功能和結(jié)構(gòu)定制拓展了空間。GIS技術(shù)特點(diǎn)可歸納為：

1.1數(shù)據(jù)輸入

數(shù)據(jù)輸入是把現(xiàn)有資料按照統(tǒng)一的參考坐標(biāo)系統(tǒng)、統(tǒng)一的編碼、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)組織轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可處理的形式，輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的過(guò)程。除了在地圖上手扶跟蹤數(shù)字化、圖形掃描外，目前GIS的輸入越來(lái)越多地借助非地圖形式，RS（遙感技術(shù)）數(shù)據(jù)和GPS（全球定位系統(tǒng)）數(shù)據(jù)已成為GIS的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。

1.2數(shù)據(jù)處理

GIS 對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理主要包括數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)變換等，最終形成具有拓?fù)潢P(guān)系的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，如何有效地存儲(chǔ)和管理這兩類(lèi)數(shù)據(jù)是GIS的基本問(wèn)題。大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用了分層技術(shù)，即根據(jù)地圖的某些特征，把它們分成若干圖層分別存儲(chǔ)，把選定的圖層疊加在一起就形成了一張滿足某些特殊要求的專(zhuān)題地圖。

1.3空間分析和統(tǒng)計(jì)

空間分析和統(tǒng)計(jì)是GIS的一個(gè)獨(dú)立研究領(lǐng)域，它的主要特點(diǎn)是幫助確定地理要素之間新的關(guān)系，為用戶提供一個(gè)解決各類(lèi)專(zhuān)門(mén)問(wèn)題的工具。這也是GIS得以廣泛應(yīng)用的重要原因之一。GIS的空間分析分為兩大類(lèi)：矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析。矢量數(shù)據(jù)空間分析包括：空間數(shù)據(jù)查詢和屬性數(shù)據(jù)分析，緩沖區(qū)分析，網(wǎng)絡(luò)分析等。柵格數(shù)據(jù)空間分析包括：記錄分析、疊加分析、統(tǒng)計(jì)分析等。

1.4地圖顯示與輸出

GIS 可將空間地理信息以地圖、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖表等形式顯示在屏幕上，利用開(kāi)窗縮放工具可以對(duì)所顯示的地圖中的任意點(diǎn)和范圍進(jìn)行無(wú)級(jí)開(kāi)窗縮放，也可以按照某一比例尺顯示，進(jìn)行分析對(duì)比。還可按照用戶需要設(shè)置制圖符號(hào)和顏色，根據(jù)編輯好的空間數(shù)據(jù)分層選擇，通過(guò)逐層疊加形成各種專(zhuān)題圖，通過(guò)繪圖機(jī)、打印機(jī)等輸出。

1.5二次開(kāi)發(fā)和編程

大多數(shù)GIS系統(tǒng)都提供二次開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括提供專(zhuān)用語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用戶可在自己編程環(huán)境中調(diào)用GIS的命令和函數(shù)。系統(tǒng)配有專(zhuān)門(mén)的控件，供用戶的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言（C++，VB，VC++，Dephi，…）調(diào)用等等。用戶可以很方便地編制自己的菜單和程序，生成可視化的用戶界面，完成GIS的應(yīng)用功能的開(kāi)發(fā)。

二、GIS技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)環(huán)境信息化的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)新技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，環(huán)境信息系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)管理和決策工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而地理信息系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)為環(huán)境保護(hù)工作邁向信息化、現(xiàn)代化提供了技術(shù)支持。

目前，全國(guó)27個(gè)省級(jí)環(huán)保局及一百多個(gè)城市環(huán)保部門(mén)都已經(jīng)使用地理信息系統(tǒng)平臺(tái)軟件和相應(yīng)的硬件設(shè)施，大部分省市已經(jīng)建立環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，在GIS平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)、重點(diǎn)流域水資源管理、環(huán)境污染應(yīng)急預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)等，取得了顯著的成效。下面將結(jié)合實(shí)例分別闡述GIS技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

2.1應(yīng)用GIS制作環(huán)境專(zhuān)題圖

環(huán)境制圖是環(huán)境科學(xué)研究的基本工具和手段。與傳統(tǒng)的、周期長(zhǎng)、更新慢的手工制圖方式相比，利用GIS 建立起地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，可以達(dá)到一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖，而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專(zhuān)題圖，如污染源分布圖、大氣質(zhì)量功能區(qū)劃圖等等。GIS的制

圖方法比傳統(tǒng)的人工繪圖方法要靈活得多，在基礎(chǔ)電子地圖上，通過(guò)加入相關(guān)的專(zhuān)題數(shù)據(jù)就可迅速制作出各種高質(zhì)量的環(huán)境專(zhuān)題地圖。可以根據(jù)實(shí)際需要從符號(hào)和顏色庫(kù)中選擇圖件，使之更好地突出專(zhuān)題效果和特性。

2.2應(yīng)用GIS建立各種環(huán)境地理信息系統(tǒng)

各級(jí)環(huán)保部門(mén)在日常管理業(yè)務(wù)中，需要采集和處理大量的、種類(lèi)繁多的環(huán)境信息。而這些環(huán)境信息85%以上與空間位置有關(guān)。GIS的強(qiáng)大功能之一是它的空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理功能和對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理能力。使用GIS，可以建立各種環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)。例如：污染源空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)（包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等污染源數(shù)量、屬性和污染源發(fā)生的地域范圍）、環(huán)境質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)（包括空氣、水、噪聲等），GIS能夠把各種環(huán)境信息與其地理位置結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合分析與管理，以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的輸入、查詢、分析、輸出和管理的可視化。例如，基于GIS平臺(tái)，廈門(mén)市建立了城市環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)和污染源監(jiān)測(cè)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化城市環(huán)境質(zhì)量地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋了大氣、地表水、聲學(xué)環(huán)境的監(jiān)測(cè)信息，以分布圖、專(zhuān)題圖、三維模型等形式，生動(dòng)直觀地反映環(huán)境質(zhì)量狀況。由于采用了因特網(wǎng)的 GIS開(kāi)發(fā)技術(shù)，該系統(tǒng)可以在Internet/Intranet上運(yùn)行。

.3 GIS應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)

在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，利用GIS技術(shù)可對(duì)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示、分析，實(shí)現(xiàn)為環(huán)境決策提供輔助手段的目的。如廣東省以東深流域自然環(huán)境地理信息為基礎(chǔ)，對(duì)東深流域的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)處理，利用GIS技術(shù)開(kāi)發(fā)了東深流域水環(huán)境管理信息。該系統(tǒng)直觀顯示和分析東深流域水環(huán)境現(xiàn)狀、污染源分布、水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，追蹤污染物來(lái)源?？山Y(jié)合數(shù)字地圖查詢歷年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間分析（如緩沖區(qū)查詢與分析）、輔助決策（容量計(jì)算及污染狀況的預(yù)測(cè)）為流域水環(huán)境的科學(xué)化管理和決策提供了先進(jìn)的科學(xué)手段。

2.4 GIS應(yīng)用于自然生態(tài)現(xiàn)狀分析

在進(jìn)行自然生態(tài)現(xiàn)狀分析過(guò)程中，利用GIS 可以比較精確地計(jì)算水土流失、荒漠化、森林砍伐面積等，客觀地評(píng)價(jià)生態(tài)破壞程度和波及的范圍，為各級(jí)政府進(jìn)行生態(tài)環(huán)境綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。國(guó)家環(huán)保總局把GIS技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，對(duì)我國(guó)西部12省的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，得到了西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境的空間分布與空間統(tǒng)計(jì)狀況、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況和生態(tài)環(huán)境變化的空間規(guī)律特點(diǎn)，為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展與資源環(huán)境的可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù)。青海省遙感中心將“3S”技術(shù)運(yùn)用到青海湖環(huán)湖重點(diǎn)區(qū)域調(diào)查上，快速查清了該區(qū)域土地利用、土地覆蓋現(xiàn)狀，建立了生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)和生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為政府規(guī)劃決策、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)提供了寶貴資料。

2.5 GIS應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急預(yù)警預(yù)報(bào)

建立重大環(huán)境污染事故區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)κ鹿曙L(fēng)險(xiǎn)源的地理位置及其屬性、事故敏感區(qū)域位置及其屬性進(jìn)行管理，提供污染事故的大氣、河流污染擴(kuò)散的模擬過(guò)程和應(yīng)急方案。例如，大連市的“重大污染事故區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)”把重大污染事故的多種預(yù)測(cè)模型與GIS技術(shù)相結(jié)合，當(dāng)某一風(fēng)險(xiǎn)源發(fā)生事故時(shí)提供應(yīng)急措施、報(bào)警信息和救援信息，為重大污染事故應(yīng)急指揮奠定了基礎(chǔ)。上海市應(yīng)用GIS、RS與GPS技術(shù)開(kāi)發(fā)了環(huán)保應(yīng)急熱線系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用GIS技術(shù)進(jìn)行污染源搜索和定位；將GIS與GPS結(jié)合起來(lái)，用于出警指揮和導(dǎo)航；用RS技術(shù)獲取地面信息，解決了GIS基礎(chǔ)底圖動(dòng)態(tài)更新問(wèn)題。通過(guò)“3S”技術(shù)的綜合應(yīng)用，更好地發(fā)揮了GIS在環(huán)保執(zhí)法和應(yīng)急事件中的作用。

2.6 GIS應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)

由于GIS能夠集成管理與場(chǎng)地密切相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)，因而也是綜合分析評(píng)價(jià)的有力工具。環(huán)境影響評(píng)價(jià)是對(duì)所有的改、擴(kuò)、建項(xiàng)目可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，并提出防止和減緩這種影響的對(duì)策與措施。利用GIS的空間分析功能，可以綜合性地分析建設(shè)項(xiàng)目各種數(shù)據(jù)，幫助確立環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型。由于GIS系統(tǒng)具有層的結(jié)構(gòu)，可將不同的環(huán)境影響進(jìn)行計(jì)算并疊加。深圳市環(huán)境保護(hù)研究所已利

用GIS技術(shù)進(jìn)行編制環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)和制圖。

在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、噪聲等環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，利用GIS軟件的空間分析模塊，對(duì)整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行客觀、全面的評(píng)價(jià)，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過(guò)疊加分析，可以提取該區(qū)域內(nèi)大氣污染布圖、噪聲分布圖；通過(guò)緩沖區(qū)分析，可顯示污染源影響范圍等。

2.7 GIS應(yīng)用于水環(huán)境管理

水環(huán)境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性，利用GIS可以更加明確地揭示不同區(qū)域的水環(huán)境狀況，反映水體環(huán)境質(zhì)量在空間上的變化趨勢(shì)。可以更加直觀地反映如污染源、排污口、監(jiān)測(cè)斷面等環(huán)境要素的空間分布。利用GIS還可以進(jìn)行污染源預(yù)測(cè)、水質(zhì)預(yù)測(cè)、水環(huán)境容量計(jì)算、污染物削減量的分配等，以表格和圖形的方式為水環(huán)境管理決策提供多方位、多形式的支持。目前，全國(guó)各省環(huán)保局正在使用GIS軟件進(jìn)行各省水環(huán)境功能區(qū)劃匯總工作，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)水環(huán)境功能區(qū)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境數(shù)據(jù)查詢、水質(zhì)評(píng)價(jià)、統(tǒng)計(jì)分析、水質(zhì)預(yù)測(cè)等功能，將各種水環(huán)境信息以可視化的方式表達(dá)，對(duì)水環(huán)境的科學(xué)管理將具有非常重要的意義。

地理信息系統(tǒng)近年來(lái)發(fā)展迅速，尤其是“3S”集成技術(shù)的出現(xiàn)，使我國(guó)的環(huán)境地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用邁上新的臺(tái)階。隨著國(guó)家環(huán)境地理信息系統(tǒng)的建立和100城市日援項(xiàng)目的實(shí)施，GIS技術(shù)必將在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。

三、GIS技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)

城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)對(duì)環(huán)境管理中的各種專(zhuān)業(yè)實(shí)施強(qiáng)有力的分類(lèi)管理，提供豐富快捷的查詢、分析和統(tǒng)計(jì)功能，還具備環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境評(píng)價(jià)等多種功能。并可打印各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或圖表，從而使管理更加方便。

3.1污染源信息查詢。

包括污染源點(diǎn)定位，多媒體介紹，污染源單項(xiàng)查詢，污染源圖元屬性查詢，地方數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，污染信息查詢，污染區(qū)域查詢。實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源的單項(xiàng)信息查詢（如工業(yè)用水、工業(yè)廢水、工業(yè)能耗、工業(yè)固廢、工業(yè)治理設(shè)施）。對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各方面（二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳、降塵、降水 P H值）污染信息的查詢。查詢自定義范圍（圓形、矩形、任意多邊形）內(nèi)某一年污染源的污染信息。并提供多種直觀輸出方式。

3.2污染源歷年統(tǒng)計(jì)和分析。

包括篩選企業(yè)分析、各污染物排序分析、污染源報(bào)告分析、污染源緩沖區(qū)分析、污染源區(qū)域分析、污染源水系分析、大氣環(huán)保預(yù)測(cè)、三維地貌顯示、等標(biāo)負(fù)荷分析。對(duì)各種污染物進(jìn)行排序分析，能直觀反映各企業(yè)的排污嚴(yán)重情況?？焖俳y(tǒng)計(jì)污染源廢水排放量、廢氣排放量、廢水等標(biāo)污染負(fù)荷、廢氣等標(biāo)污染負(fù)荷。提供點(diǎn)源模式和面源模式兩種分析模型。

3.3監(jiān)測(cè)資料分析。

包括污染點(diǎn)位分析、污染等值線分析、大氣環(huán)境質(zhì)量狀況、污染變化趨勢(shì)分析、大氣質(zhì)量周報(bào)分析、區(qū)域噪聲地圖化分析、道路交通噪聲圖生成等。系統(tǒng)采用等值線方式分析全區(qū)范圍的污染情況。提供平面和立體等值線兩種分析模式。對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量按分析四季污染（二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳、降塵、硫酸鹽化速率、降水）的變化趨勢(shì)，并在地圖上動(dòng)態(tài)繪制直方圖。

3.4圖形／數(shù)據(jù)庫(kù)編輯。

提供污染源常用的編輯功能。完成編輯污染物基本信息，編輯污染物的圖形數(shù)據(jù)?？梢员４嫖廴緦?zhuān)題圖的點(diǎn)文件。

四、3DGIS的應(yīng)用

3DGIS 是GIS的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)，它區(qū)別于以往的二維GIS。二維 GIS是始于二十世紀(jì)六十年代的機(jī)助制圖，今天已深入到社會(huì)的各行各業(yè)中，但是二維GIS存在著自身難以克服的缺限，本質(zhì)上是

基于抽象符號(hào)的系統(tǒng)，不能給人以自然界的本原感受。雖能夠表達(dá)出表面起伏的地形，但地形下面的信息卻不具有，世界的本原是處在三維空間中的，二維GIS將現(xiàn)實(shí)世界簡(jiǎn)化為平面上二維投影的概念模型注定了它在描述三維空間現(xiàn)象上的無(wú)能為力?？朔@一缺陷迫切需要真正的基于三維空間的GIS的問(wèn)世。三維GIS對(duì)客觀世界的表達(dá)能給人以更真實(shí)的感受，它以立體造型技術(shù)給用戶展現(xiàn)地理空間現(xiàn)象，能方便地對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行三維空間分析和操作。

現(xiàn)階段采用的環(huán)保地理信息系統(tǒng)，在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面，可提供監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的顯示、點(diǎn)位查詢、區(qū)域查詢、信息查詢、全區(qū)環(huán)境分布、全區(qū)或個(gè)別點(diǎn)環(huán)境平均狀況隨時(shí)間的變化情況等功能。自動(dòng)生成交通線上的噪聲污染圖，功能區(qū)噪聲圖等；在評(píng)價(jià)模型方面，實(shí)現(xiàn)了大氣環(huán)境領(lǐng)域的五種經(jīng)典空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，準(zhǔn)確地對(duì)當(dāng)前大氣環(huán)境質(zhì)量及影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，系統(tǒng)的結(jié)果輸出直觀，并具有統(tǒng)計(jì)功能，可存儲(chǔ)多次（按用戶需求）評(píng)價(jià)結(jié)果供用戶參考、比較；在地理數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)管理方面，可動(dòng)態(tài)建立圖形屬性庫(kù)、修改屬性域，并對(duì)已有屬性進(jìn)行管理、維護(hù)操作。通過(guò)開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)接口可充分利用環(huán)保系統(tǒng)已有的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，減少了數(shù)據(jù)的錄入量；在污染源管理方面，利用GIS技術(shù)把環(huán)境污染源應(yīng)用軟件構(gòu)筑于污染源數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和圖形庫(kù)管理系統(tǒng)之上，能綜合分析環(huán)境情況，實(shí)現(xiàn)污染源信息的綜合查詢；在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)成圖方面，自動(dòng)對(duì)區(qū)域環(huán)境狀況進(jìn)行直觀表現(xiàn)，提供描繪全場(chǎng)平面，立體等值線圖，各種數(shù)據(jù)可生成餅圖、柱狀圖、線狀圖等多種表現(xiàn)形式，能動(dòng)態(tài)外掛圖、文、聲、像等多媒體數(shù)據(jù)，通過(guò)地理數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)地貌的三維顯示。（轉(zhuǎn)載）

GIS 技術(shù)在生態(tài)環(huán)境研究中的應(yīng)用

摘要 ：GIS是一種功能十分強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng)。近年來(lái)，GIS 系統(tǒng)得到了廣泛的運(yùn)用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。由于傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境研究本身存在著局限，使得GIS在生態(tài)環(huán)境 研究中的應(yīng)用凸現(xiàn)出得天獨(dú)厚的優(yōu)越性，并在不同的研究方 向都發(fā)揮著重要作用。

關(guān)鍵詞 ： GIS、地理信息系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境、應(yīng)用 １、GIS簡(jiǎn)介 GIS是英文 Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ 或 Ｅｅｏ－ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ 的縮寫(xiě)，可以簡(jiǎn)單定義為用于采集、模 擬、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。一個(gè)GIS 系統(tǒng)主要包括①空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)；②數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)與檢索子系統(tǒng)；③數(shù)據(jù)分析與信息處理子系統(tǒng)；④數(shù)據(jù)輸出 子系統(tǒng)［２］。功能構(gòu)成包括：①數(shù)據(jù)采集、檢驗(yàn)、編輯；②數(shù)據(jù)操 作運(yùn)算；③數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、組織；④數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算； ⑤數(shù)據(jù)空間分析；⑥數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)。

２、GIS 技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境研究的可行性和優(yōu)越性 GIS以其強(qiáng)大的空間與屬性信息一體化管理及空間分析能 力在不同的領(lǐng)域、行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。

隨著不斷進(jìn)入科研 和應(yīng)用領(lǐng)域，GIS技術(shù)已具備了在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析方面作 為主要技術(shù)手段的能力。另外，GIS 技術(shù)的發(fā)展過(guò)程本身就 包括其在生態(tài)環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用的不斷深入發(fā)展，利用

GIS 進(jìn) 行生態(tài)環(huán)境分析評(píng)價(jià)與規(guī)劃決策等方面已積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，并體現(xiàn)出如下的優(yōu)越性：①可以充分利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài) 環(huán)境各要素的綜合、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取豐富全面的信息； ②利用GIS對(duì)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)處理與空間分析，可以克服分析方 法的不足，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境信息分析的空間與屬性信息一體化 分析與綜合處理的功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境演變的模擬 和預(yù)測(cè)；③GIS技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與分析的效率高、成本 低、精度高、用途廣，較傳統(tǒng)方法在各方面都有較大的優(yōu)越性。

３、GIS 技術(shù)在生態(tài)環(huán)境研究中的應(yīng)用

３．１ 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與生態(tài)環(huán)境演變的動(dòng)態(tài)模擬。生態(tài)環(huán) 境的演變周期長(zhǎng)，一旦失衡，就很難復(fù)原，造成的災(zāi)害很?chē)?yán)重。GIS 技術(shù)通過(guò)對(duì)多源、多時(shí)相遙感圖像的分析，能對(duì)過(guò)去歷史 過(guò)程進(jìn)行近似的再現(xiàn)與模擬，并對(duì)未來(lái)的生態(tài)環(huán)境演變進(jìn)行模 擬和演示，對(duì)預(yù)警生態(tài)環(huán)境災(zāi)難的發(fā)生具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

３．２ 區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理。GIS可以將ＲＳ（遙感）與ＧＰＳ（全 球定位系統(tǒng)）獲取的數(shù)據(jù)從定量、動(dòng)態(tài)和機(jī)制等方面進(jìn)行綜合 集成，建立具有實(shí)時(shí)、空間表達(dá)詳盡等特點(diǎn)的區(qū)域生態(tài)環(huán)境時(shí) 空變化模型。通過(guò)對(duì)遙感圖像的分析，了解過(guò)去若干年內(nèi)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變化過(guò)程，并將其與驅(qū)動(dòng)因子聯(lián)系起來(lái)，建立解 釋生態(tài)環(huán)境當(dāng)前和未來(lái)變化的經(jīng)驗(yàn)性診斷模型，為區(qū)域生態(tài) 環(huán)境治理提供科學(xué)的依據(jù)。

３．３ 生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有長(zhǎng)期性、實(shí)時(shí)性、綜合性和周期性等特點(diǎn)，需要大范圍的、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的 生態(tài)環(huán)境參數(shù)；數(shù)據(jù)必須具有較高的精度和準(zhǔn)確度，并得到有 效的管理和迅速的處理［５］。ＧＰＳ與GIS的結(jié)合可構(gòu)成生態(tài)環(huán)境 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后記 錄在文件中，并與ＧＰＳ測(cè)定的坐標(biāo)數(shù)據(jù)一起輸入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù) 中，利用GIS進(jìn)行生態(tài)環(huán)境參數(shù)的定量、定性分析及分析預(yù)測(cè) 生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化。

３．４ 生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)。生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)、管理是建立在生 態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的。在生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)采樣時(shí)，首先獲 取需采樣的生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的定性信息，然后制定出合理的采 樣方案和重點(diǎn)采樣區(qū)。采樣完成后將預(yù)處理的信息輸入到GIS 中，得到有關(guān)生態(tài)環(huán)境因子的分布圖，然后利用GIS進(jìn)行全區(qū) 域生態(tài)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)，再將評(píng)價(jià)指標(biāo)輸入到生態(tài)環(huán)境管理 規(guī)劃模型中，制定出該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境規(guī)劃策略。

３．５ 生態(tài)環(huán)境管理與規(guī)劃。對(duì)生態(tài)環(huán)境要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān) 測(cè)，獲取生態(tài)環(huán)境信息。獲取的信息輸入GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，經(jīng)過(guò) 管理和編輯，生成各種統(tǒng)計(jì)圖象和專(zhuān)業(yè)模型以滿足實(shí)際需要。

３．６ 生物多樣性研究。①植被類(lèi)型調(diào)查：植被是其他自然 要素的指示，綜合反映所在地的自然和社會(huì)條件，其變化信息 在生物多樣性變化的研究中具有十分重要的意義。近年來(lái)，利 用GIS等空間信息技術(shù)進(jìn)行植被資源進(jìn)行植被資源的調(diào)查逐漸 走向成熟：Ｒｉｎｇｒｏｓｅ應(yīng)用GIS和ＲＳ 技術(shù)進(jìn)行博茨瓦納南部 植被變化的研究； Ｂｌａｃｋｂｕｒｎ 等根據(jù)樹(shù)冠覆蓋間隙，利用 GIS 與航空遙感圖像進(jìn)行落葉林地的生態(tài)調(diào)查；②野生珍稀動(dòng) 物的調(diào)查研究：野生珍稀動(dòng)物是生物多樣性研究和保護(hù)的重要 目標(biāo)。通過(guò)對(duì)其生境及其棲息地狀況（包括地形、土壤、水源、植被覆蓋特征、人類(lèi)活動(dòng)影響等）的研究與分析，可以間接反 映其生物多樣性情況。Ｈｅｒｒ 等［１０］利用GIS 與ＲＳ 技術(shù)對(duì)鶴的 棲息地進(jìn)行研究，通過(guò)數(shù)據(jù)層的生成、棲息地描述、分布預(yù) 測(cè)，建立棲息地模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)研究區(qū)鶴的生物多樣性信息的調(diào) 查；③生物多樣性分析與評(píng)價(jià)：通過(guò)GIS，對(duì)獲取的可靠數(shù)據(jù)進(jìn) 行有效管理和共享，進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，及時(shí)給出生物多樣性 變化數(shù)據(jù)，為生物多樣性保護(hù)途徑提供可靠的決策支持。

３．７水土保持。GIS 等空間信息技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代水土保 持監(jiān)測(cè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。①水土流失普查：利用ＲＳ

與GIS的集成，對(duì)大面積水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，同時(shí)利用ＧＰＳ對(duì) 水土流失普查中典型樣地進(jìn)行定位；②水土流失數(shù)據(jù)更新：典 型水土流失更新是利用不同時(shí)期遙感影像對(duì)比，發(fā)現(xiàn)變化靶 標(biāo)，再利用Ｇ

ＰＳ技術(shù)為變化靶標(biāo)精確定位，再由GIS系統(tǒng)對(duì)變 更數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理；③水土流失動(dòng)態(tài)分析：利用GIS的分析功 能提供各級(jí)行政、流域單元、各個(gè)層面的分類(lèi)統(tǒng)計(jì)資料和有關(guān) 屬性因子之間的關(guān)系，根據(jù)需要提供各種專(zhuān)題圖、演示圖和相 應(yīng)的文檔報(bào)表；④水土流失預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)：利用GIS分析功能，對(duì)水 土流失過(guò)程進(jìn)行模擬，建立各種預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型的GIS 系統(tǒng)。

４、總結(jié) GIS

地理信息系統(tǒng)經(jīng)過(guò)近三十多年的發(fā)展，在諸多行業(yè) 當(dāng)中已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)相當(dāng)重要的地位，特別是在生態(tài)環(huán)境研 究方面的應(yīng)用，更是大大提高了在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、保護(hù)與治理 研究、生態(tài)環(huán)境分析評(píng)價(jià)、環(huán)境規(guī)劃決策以及環(huán)境管理等方面 的效率，為生態(tài)環(huán)境研究提供了功能強(qiáng)大的輔助工具和操作平臺(tái)，開(kāi)拓出更加廣闊的發(fā)展空間。

盡管黨的十六屆五中全會(huì)提出新農(nóng)村建設(shè)要發(fā)揮國(guó)家和 農(nóng)民兩個(gè)方面的積極性，但在新農(nóng)村建設(shè)之初，國(guó)家的投入致 關(guān)重要。長(zhǎng)期以來(lái)，由于國(guó)家的政策偏向城市而導(dǎo)致農(nóng)村貧 窮，導(dǎo)致城鄉(xiāng)巨大差別?，F(xiàn)在，要解決城鄉(xiāng)矛盾，縮小城鄉(xiāng)差 距，關(guān)鍵是政策上的改變，這一點(diǎn)隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的 進(jìn)行我們看到了黨中央的決心。政策出臺(tái)后，就要進(jìn)行實(shí)際的 投入。首先，生活條件的投入。要改變目前農(nóng)村村民非常差的 飲水、交通和其它惡劣的生存環(huán)境和生存條件。按照科學(xué)發(fā)展 觀以人為本的要求，同樣生存在社會(huì)主義陽(yáng)光下的貧困農(nóng)民 生活基本條件的改善是我們黨和政府的首要任務(wù)。其次，生產(chǎn) 發(fā)展的投入。單是改善村民的基本生活條件，農(nóng)民的生產(chǎn)條件 沒(méi)有得到改善，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入也不會(huì)得到提高，改善的生活 環(huán)境又可能惡化。再次，文化教育的投入，逐步提高村民的文 化素質(zhì)和道德水平。由于我國(guó)目前廣大農(nóng)民的認(rèn)識(shí)水平和理 解能力有限，如果沒(méi)有國(guó)家的大力投入很難調(diào)動(dòng)農(nóng)民進(jìn)行新 農(nóng)村建設(shè)的積極性。國(guó)家投入逐步到位后，農(nóng)民看到新農(nóng)村建 設(shè)的成果，感到新農(nóng)村建設(shè)的好處后，自發(fā)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng) 村的積極性就會(huì)調(diào)動(dòng)起來(lái)。只有國(guó)家和農(nóng)民的兩個(gè)方面的積 極性調(diào)動(dòng)起來(lái)了，新農(nóng)村建設(shè)才大有希望。各級(jí)政府對(duì)新農(nóng)村建設(shè)的規(guī)劃是新農(nóng)村建設(shè)重要內(nèi)容之 一。中央對(duì)新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)行總的戰(zhàn)略規(guī)劃，各級(jí)地方政府必 須因地制宜，實(shí)事求是對(duì)各地如何進(jìn)行新農(nóng)村建設(shè)有步驟規(guī) 劃具體實(shí)施方案。新農(nóng)村建設(shè)沒(méi)有政府的規(guī)劃是不行的，靠 農(nóng)民自身去規(guī)劃新農(nóng)村建設(shè)是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可能的。忠 縣雙桂鎮(zhèn)仁和村成為忠縣社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的典型其中有 一條寶貴的經(jīng)驗(yàn)就是鎮(zhèn)、村兩級(jí)組織對(duì)新農(nóng)村建設(shè)的規(guī)劃力 度較大。仁和村隨著村民經(jīng)濟(jì)收入的提高，村民有一種想改 善居住環(huán)境和集市環(huán)境的意愿，鎮(zhèn)、村兩級(jí)組織因勢(shì)利導(dǎo)，在 石遂路穿越仁和村的一段地勢(shì)平坦，開(kāi)闊的公路兩旁進(jìn)行了 規(guī)劃，凡在這里修建房屋的村民的建房手續(xù)由政府統(tǒng)一辦理，而且減免許多手續(xù)費(fèi)。再是政府拿出一部分錢(qián)來(lái)，對(duì)在居民 點(diǎn)修建房屋的進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，凡在新居民點(diǎn)修房的每戶獎(jiǎng)５００元，且從房屋到公路的硬化由政府出面進(jìn)行。這樣，仁和新村經(jīng) 過(guò)４ 年的努力初步形成?，F(xiàn)在村民們認(rèn)識(shí)到新村居住的好處 后，不需要政府獎(jiǎng)勵(lì)主動(dòng)申請(qǐng)要求到新村建房，這樣才形成 現(xiàn)在的仁和新村。目前鎮(zhèn)村兩極組織正在進(jìn)行規(guī)劃全村的飲 水工程和天然氣工程。由此可以看出政府的規(guī)劃在新農(nóng)村建 設(shè)過(guò)程中的作用?？傊?，社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)是一項(xiàng)史無(wú)前例的偉大工程，它需要全黨全國(guó)人民解放思想、實(shí)事求是、大膽探索，有步 驟、分階段的走出一條適合各地農(nóng)村實(shí)際的新路，它需要全黨 全國(guó)人民為之不懈的共同努力與奮斗，這一光輝而又偉大的 歷史任務(wù)才能完成。