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【關(guān)鍵詞】 地理信息系統(tǒng)國土資源管理應用

1 引言

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,以及計算機信息技術(shù)的不斷更新,地理信息系統(tǒng)的應用范圍越來越廣泛,其應用前景也越來越廣闊。當前,地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的使用越來越普遍,其重要性越來越高。本文擬對地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的應用進行探究。

2 地理信息系統(tǒng)的內(nèi)涵

所謂的地理信息系統(tǒng)就是指一種可以進行地理信息采集、地理信息儲存、地理信息分析與運用的計算機系統(tǒng),這種系統(tǒng)主要用于處理大量的地理數(shù)據(jù)。與其他信息系統(tǒng)相比,地理信息系統(tǒng)的特點在于它所儲存和處理的信息都帶有編碼屬性,與地理相關(guān)的信息會成為檢索的重要內(nèi)容。地理信息系統(tǒng)主要具有以下幾個方面的功能:首先,地理信息系統(tǒng)可以進行地理數(shù)據(jù)的采集、編輯和處理。與其他計算機數(shù)據(jù)庫相比,地理信息系統(tǒng)不僅擁有一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所具有的進行數(shù)據(jù)收集和對數(shù)據(jù)進行編輯處理的功能,還能在相應的計算機軟件的支持下,將已經(jīng)完成的各種專題圖片存入到地理信息系統(tǒng)中。此外,地理信息系統(tǒng)還具有編輯修改文本數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)的功能,可以對采集到的地理數(shù)據(jù)的錯誤進行修改。其次,地理信息系統(tǒng)還可以對地理數(shù)據(jù)進行管理。地理信息系統(tǒng)最重要的組成部分是地理信息數(shù)據(jù)庫,地理信息數(shù)據(jù)庫不僅可以管理海量的文本數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù),還可以與其他數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)互相轉(zhuǎn)換,這樣不僅可以共享不同數(shù)據(jù)庫的資源,還可以為地理信息系統(tǒng)提供新的數(shù)據(jù)資源。再次,地理信息系統(tǒng)還具有繪圖和圖形處理功能。地理信息系統(tǒng)還具有圖形處理和制圖功能,不僅可以對圖形進行修改、修飾,還可以按照不同用戶的要求來繪制全要素地圖或者分層繪制各種專題地圖。此外,由于地理信息系統(tǒng)還擁有較強的多層次框架疊置分析能力,因而還可以通過對空間進行分析得到一些比較特殊的地學分析地圖。最后,地理信息系統(tǒng)還可以對結(jié)果進行各種輸出與轉(zhuǎn)化。為了滿足用戶的實際需求,為了方便用戶隨時隨地對結(jié)果進行分析、修正以及評價,地理信息系統(tǒng)還可以輸出各種形式的地理數(shù)據(jù)、地理圖形等等。[1]

3 地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的應用

3.1 地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的基本功能

國土資源是國家和人民賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎,做好國土資源管理工作是一項十分必要而且意義重大的工作。但我國國土資源管理面臨各方面的難題,我國土地面積廣闊,國土資源種類繁多、類型復雜,而且傳統(tǒng)的國土資源調(diào)查方法費時費力,這些都是我國國土資源管理面臨的問題。近幾年來,隨著地理信息系統(tǒng)在我國國土資源管理中的普遍應用,我國國土資源管理工作的效率和質(zhì)量得到普遍提高。就目前來說,地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的基本功能主要包括以下幾個方面:首先是查詢功能。查詢功能主要針對地理圖形數(shù)據(jù)和地理圖形定位等方面,因為國土資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫可以與地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相互轉(zhuǎn)換,所以查詢地理圖形時比較方便。其次,是統(tǒng)計分析功能。國土資源管理系統(tǒng)的一個很重要的構(gòu)成部分就是對土地資源進行統(tǒng)計分析,通過地理信息系統(tǒng)的這項功能,可以比較明確的了解土地資源的使用情況、土地資源的數(shù)量變更。再次,是利用地理信息系統(tǒng)的繪圖顯示功能。地理信息系統(tǒng)的繪圖顯示功能不僅包括圖形的放大、縮小等常規(guī)操作,還包括建立各種專項圖片和專題圖片。通過地理信息系統(tǒng)的繪圖顯示功能,可以生成比較直觀的土地資源利用圖片,可以明確了解各類地形、地類的分布狀況。最后,利用地理信息系統(tǒng)的輸出功能。為了滿足用戶的各種需求,可以輸出各種形式的地理數(shù)據(jù)、地理圖形、土地等專題地圖等等。[2]

3.2 地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的應用

地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的運用主要包括以下幾個方面:首先,對違法用地現(xiàn)象進行監(jiān)測。通過地理信息系統(tǒng)可以了解違法用地情況發(fā)生的位置、發(fā)生的時間等等,之后做出相應的處罰措施。其次,對土地利用進行規(guī)劃。可以將土地利用規(guī)劃圖與航拍圖片進行重疊,然后分析土地利用規(guī)劃是否科學合理。最后,對土地利用變更現(xiàn)狀進行調(diào)查。將地理信息系統(tǒng)運用于土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查中來,使用計算機來統(tǒng)計各項土地利用數(shù)據(jù),利用地理信息系統(tǒng)來甄別數(shù)據(jù)、圖形是否相一致。[3]

3.3 地理信息系統(tǒng)在政府決策中的應用

地理信息系統(tǒng)還可以為領(lǐng)導決策提供幫助,領(lǐng)導可以通過地理信息系統(tǒng)了解到土地分布情況,統(tǒng)計用地規(guī)模,掌握用地情況,對節(jié)約集約利用土地提出針對性的對策,并隨時掌握耕地變化信息,落實最嚴格的耕地保護制度。此外,地理信息系統(tǒng)還可以為市政建設提供幫助,在市政建設中,領(lǐng)導可以通過地理信息系統(tǒng)了解城市的建設規(guī)模、了解城市土地資源的利用情況,根據(jù)人口數(shù)量與土地資源的利用現(xiàn)狀,制定城市市政建設規(guī)劃。[4]

4 結(jié)語

綜上所述,隨著時代的不斷發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步,地理信息系統(tǒng)的使用范圍越來越廣泛,其應用前景越來越廣闊,地理信息系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛的應用于各個行業(yè)之中,地理信息系統(tǒng)的重要性也越來越高。地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的應用主要包括三個方面:地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的基本功能、地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的應用,以及地理信息系統(tǒng)在政府決策中的應用。將地理信息系統(tǒng)應用于國土資源管理中,可以提高國土資源管理工作的效率和質(zhì)量,促進我國國土資源管理工作的開展,為我國國土資源的開發(fā)和利用打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1]周媛,冀書葉.地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的應用[M].科技之窗,2005(04).

[2]尹德濤,金成洙.地理信息系統(tǒng)與國土資源管理[M].科技創(chuàng)新與應用,2005(10).

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關(guān)鍵詞：城市信息化；空間基礎數(shù)據(jù)；基礎地理信息

作為在城市空間信息建設中GIS的綜合反映，城市基礎信息系統(tǒng)能夠?qū)⒊鞘械淖冞w、規(guī)劃、現(xiàn)狀中包括綜合管線、道路、建筑物、地貌地形等各類空間數(shù)據(jù)很好地反映出來，同時還可以在計算機中對這些空間特性數(shù)據(jù)進行存儲、輸入、統(tǒng)計、分析、輸出、查詢等。目前我國的城市化進程變得越來越快，很多城市都開始對基礎地理信息系統(tǒng)進行積極地建設和應用。由于城市都是立足于特定項目需求開始開發(fā)基礎地理信息系統(tǒng)，因此該系統(tǒng)具有非常顯著的技術(shù)驅(qū)動和應用啟動的特點，而且在具體的建設過程中往往對系統(tǒng)建設予以了較多的關(guān)注，但是卻將更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)生產(chǎn)的重要作用忽視了，這樣就使得我國城市各類地理信息系統(tǒng)應有的作用受到了極大的限制。在數(shù)字采集手段發(fā)展越來越快的今天，人們對空間數(shù)據(jù)的重要作用和核心地位具有了越來越清晰的認識。由于在城市地理信息系統(tǒng)中城市空間基礎數(shù)據(jù)屬于基本的載體，同時其也屬于建設和應用城市地理系統(tǒng)的瓶頸，因此必須要加速建設城市空間基礎數(shù)據(jù)。

1 城市基礎地理信息系統(tǒng)建設的重要作用

隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)的應用前景變得越來越廣闊，目前我國的土地、環(huán)境管理和規(guī)劃部門已經(jīng)開始積極地應用地理信息系統(tǒng)，而且該系統(tǒng)的應用受到了人們的普遍關(guān)注，現(xiàn)在我國很多城市在建設城市基礎地理信息系統(tǒng)中投入了大量的技術(shù)、力量、財力、物力和人力。作為包含著城市各個領(lǐng)域和各個行業(yè)的一種綜合信息系統(tǒng)，城市基礎地理信息系統(tǒng)中應用了多媒體、網(wǎng)絡、信息和電子等一系列的技術(shù)。要想使城市基礎地理信息系統(tǒng)的重要作用能夠充分地發(fā)揮出來，并且不斷地強化城市的決策能力和管理水平，就必須要認真地分析和研究城城市基礎地理信息系統(tǒng)?，F(xiàn)階段我國很多城市都將相應的地理信息研究中心成立了起來，其主要任務就是建設城市基礎地理信息系統(tǒng)，而且獲得了非常大的成就。城市地理信息系統(tǒng)的建設具有重要作用，其主要包括以下幾個方面：

首先，城市基礎地理數(shù)據(jù)由于基礎地理信息系統(tǒng)而具有了較高的一致性。在城市基礎地理信息系統(tǒng)還沒有建立的時候，為了對城市的基礎數(shù)據(jù)進行采集，城市中的各個用圖部門投入了大量的財力和技術(shù)力量，然而不同部門由于受到自身條件的限制，在收集的各種基礎地理信息方面存在著較大的差異，其中還存在著很多不一致的問題，這樣就很容易導致出現(xiàn)各種糾紛和麻煩[1]。

其次，城市基礎地理信息系統(tǒng)能夠共享基礎地理信息，在將城市基礎地理信息系統(tǒng)建立起來之后能夠更加方便的統(tǒng)一管理基礎數(shù)據(jù)，而且還可以保證數(shù)據(jù)管理的標準化和規(guī)范化，通過互聯(lián)網(wǎng)能夠使城市建設各個部門之間共享基礎地理信息，各個部門可以依據(jù)自身的需要有選擇性的使用基礎地理信息[2]。

再次，在將城市基礎地理信息系統(tǒng)建成之后能夠有效地避免重復投入。在建設好城市基礎地理信息系統(tǒng)之后，城市的各個用圖部門就不需要在采集基礎地理數(shù)據(jù)的工作方面投入太多的精力，這樣有效地避免了重復投入。

最后，城市基礎地理信息系統(tǒng)在城市的發(fā)展和建設中具有重要的促進作用。合理的決策和支持在城市的發(fā)展和建設中具有十分重要的作用，而建成之后的城市基礎地理信息系統(tǒng)能夠有效地結(jié)合專家系統(tǒng)和辦公自動化，可以將更加科學、準確的決策支持提供給決策者[3]。

2 在建設城市基礎地理信息系統(tǒng)時中存在的若干問題

2.1 基礎地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新機制和方法的問題

作為系統(tǒng)運行的血液，數(shù)據(jù)具有十分重要的作用，必須要保證數(shù)據(jù)的高度準確性，才能夠進一步確保系統(tǒng)運行結(jié)果的可靠性。因此對城市基礎地理信息系統(tǒng)進行衡量的一個非常重要的標準就是基礎地理信息的準確性。在不斷推廣和應用GIS技術(shù)的今天，用戶對基礎地理信息的準確性也具有了更高的要求[4]。比如，必須要采用現(xiàn)勢準確的地理數(shù)據(jù)作為支撐才能夠在決策支持、環(huán)境模擬、洪水分析、移動通訊和交通規(guī)劃等方面做出正確的分析和決策。然而目前在城市基礎地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新機制和方法方面存在著較多的問題，無法及時準確地更新相關(guān)的地理信息數(shù)據(jù)，因此系統(tǒng)中的地理信息數(shù)據(jù)往往具有較大的滯后性，最終使得城市基礎地理信息系統(tǒng)的應用效果受到了較大的影響。要想使這個問題得到有效的解決在對基礎地理數(shù)據(jù)進行使用或者購買的時候，數(shù)據(jù)使用者要考慮重點就是數(shù)據(jù)的更新能力[5]。

此外，要進一步確立更新工程的組織與實施方案?，F(xiàn)在我國很多大眾城市都具有測繪部門，而且這些部門也以自身的需要為根據(jù)將相應的基礎地理信息中心建設起來。通常由專門的部門進行采集基礎地理信息的外業(yè)工作，隨后向內(nèi)業(yè)處理組交付采集的成果進行處理。需要基礎地理信息的相關(guān)部門就聯(lián)系測繪部門，對這些基礎地理信息進行購買，這樣就能夠有效的降低重復觀測導致的財力、物力和人力資源的浪費。

2.2 基礎地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的存儲與網(wǎng)絡化問題

因為空間數(shù)據(jù)本身具有較高的特殊性和復雜性，所以采用普通的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無法使空間數(shù)據(jù)的存儲需求得到充分的滿足，現(xiàn)階段在存儲和管理屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的時候主要采用了以下幾種模式：

第一種模式是文件存儲；

第二種模式是混合應用文件和關(guān)系型數(shù)據(jù)；

第三種模式是通過純關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行管理；

第四種模式是通過面向?qū)ο箨P(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行管理；第五種模式是通過面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行管理[6]。

文件與關(guān)系型數(shù)據(jù)混合應用本身具有較弱的功能，尤其是在數(shù)據(jù)損壞后的恢復和數(shù)據(jù)并發(fā)控制、完整性、一致性和安全性等方面都不具備基本的功能，其與商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相比，在多用戶操作、并發(fā)控制方面存在著較多的缺陷。在對空間目標進行處理的時候新型商用數(shù)據(jù)庫具有較低的效率。在表達和管理空間數(shù)據(jù)方面面向?qū)ο竽Ｐ蛯儆谧钸m用的，其除了能夠?qū)崿F(xiàn)更好地記錄之外，同時還具備了信息的繼承與聚集、對象嵌套等功能?？傊捎谠诳臻g數(shù)據(jù)的存儲和處理方面?zhèn)鹘y(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存在著一系列的弱點，因此導致我國的城市基礎地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)了十分緩慢的網(wǎng)絡化進程，而積極地運用面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)除了能夠?qū)⒖臻g數(shù)據(jù)的存儲問題解決好之外，還能夠進一步解決分布式數(shù)據(jù)存儲的問題。

2.3 基礎地理信息系統(tǒng)辦公自動化與GIS的一體化問題

地理信息系統(tǒng)與辦公自動化在未來發(fā)展的主要方向就是辦公自動化與GIS的一體化，由于沒有與辦公自動化集成，因此傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的使用面受到了較大的影響，這樣就使得GIS的影響受到了進一步的削弱，由于不具備GIS的支持，導致傳統(tǒng)的辦公自動化系統(tǒng)喪失了重要的可視化功能[7]。在傳統(tǒng)的城市地理信息系統(tǒng)中空間信息屬于主要的對象，在建設城市地理信息系統(tǒng)的前期，這種應用有效地推動了城市地理信息系統(tǒng)采集、獲取、存儲基礎地理信息的相關(guān)工作的發(fā)展。然而由于城市建設發(fā)展的越來越快，

因此需要將大量的其他方面的非空間信息加載到城市地理信息系統(tǒng)上，這樣在政府辦公自動化的過程中城市地理信息系統(tǒng)就能夠變成可視化工具，其能夠使城市地理信息系統(tǒng)的影響得到進一步的拓展。在系統(tǒng)的分析與設計階段科學合理地設計數(shù)據(jù)流程和業(yè)務流程，從而實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計數(shù)據(jù)流程和統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準的系統(tǒng)。

2.4 基礎地理信息系統(tǒng)的規(guī)范化和標準化的問題

在對一個國家科技進步水平和經(jīng)濟發(fā)展水平進行衡量時一個非常重要的指標就是標準化和規(guī)范化，其是確保實現(xiàn)信息交換和共享的重要前提，尤其是在信息時代標準化、規(guī)范化具有十分重要的意義?，F(xiàn)在我國很多城市的基礎地理信息系統(tǒng)都屬于獨立建設，在建設的時候主要是對當?shù)氐男枰M行考慮，沒有按照統(tǒng)一的國家規(guī)范和標準作為開發(fā)和應用系統(tǒng)的指導，在這種情況下，各級城市或各部門的基礎地理信息系統(tǒng)大多自成體系，無法實現(xiàn)共享信息和綜合利用信息資源的目標[8]。上級部門在進行分析、比較、綜合、統(tǒng)計等各項工作時無法對各個城市的信息進行充分的利用。與此同時，各個城市之間的基礎地理信息系統(tǒng)還具有嚴重的重復建設的問題，浪費了大量的物力、財力和人力，而且對系統(tǒng)本身的建設也十分不利，所以積極地推廣標準化和網(wǎng)絡化的城市地理信息系統(tǒng)已經(jīng)變成了急需解決的一個問題。此外，在對城市海量空間數(shù)據(jù)庫進行建設和管理的時候標準化和規(guī)范化也是一個核心問題[9]。

要想實現(xiàn)標準化和規(guī)范化的城市地理信息系統(tǒng)建設，必須要高度地重視以下幾個方面的問題，首先，要成立標準化建設項目組或委員會，其主要成員就是政府各部門相關(guān)技術(shù)人員，在城市基礎信息系統(tǒng)的時候與城市方方面面的部門都具有十分密切的關(guān)系，所以必須要實現(xiàn)單位間的協(xié)作和信息資源的共享，而傳統(tǒng)的利益分配和工作方式方法會受到這種信息共享的極大沖擊，面對這種情況，政府必須要將協(xié)調(diào)工作做好，因此這個標準化項目組或者委員會除了是政府行為的代表之外，同時還可以將各職能部門的觀點充分地反映出來，因此在開展工作的時候顯得更加便利。其次，要積極地對國家或者行業(yè)已有的規(guī)程、規(guī)范和進行了解、吸收和引用，對城市地理信息系統(tǒng)建設標準進行抓緊研究和制定，比如城市地理信息的技術(shù)流程規(guī)范、空間定位公共基礎標準、交換格式標準、數(shù)據(jù)記錄格式、數(shù)據(jù)詞典、標準數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制標準、編碼標準和分類標準等[10]。除此之外，相關(guān)部門還要形成一整套的規(guī)程、規(guī)范和標準，這樣在建設各城市地理信息系統(tǒng)的時候就具備了統(tǒng)一的規(guī)范和標準。

2.5 基礎地理信息系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫管理問題

在城市地理信息系統(tǒng)中跟蹤查詢歷史信息屬于一個非常重要的功能，所以必須要將歷史信息庫建立起來，其主要是對各種變化信息進行記錄，比如變更后的情況、變更的時間和變更的范圍等。通?？梢圆捎脙煞N方式保存歷史數(shù)據(jù)：首先是采用備份的方式對歷史數(shù)據(jù)進行保存或恢復，也就是獨立保存更新前的數(shù)據(jù)，這要求系統(tǒng)具有較大的保存空間，該方式具有讀取方便、操作簡單等特點。其次是單純地對數(shù)據(jù)變化的變化量進行記錄，也就是采用變化量的方式對數(shù)據(jù)進行保存或者恢復，這種方式在使部門需要得以滿足的基礎之上，具有較小的記錄數(shù)據(jù)冗余，而且還可以將系統(tǒng)海量管理數(shù)據(jù)的能力充分地發(fā)揮出來，可以直接管理整個專題層。采用變化量恢復歷史數(shù)據(jù)和采用備份恢復歷史數(shù)據(jù)具有較大的差異，采用變化量恢復的方式具有較小的占用空間，然而在速度方面卻非常慢，采用備份恢復的方式具有較大的占用空間，然而其具有較快的速度。由于城市地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)量方面非常大，因此其較好的歷史數(shù)據(jù)存儲方式是備份恢復的方式。

3 結(jié)語

在建設城市地理信息系統(tǒng)的初期必須要開展充分的調(diào)研工作，要對技術(shù)的發(fā)展趨勢進行充分考慮，從而真正地將系統(tǒng)建設的總體結(jié)構(gòu)體系把握住，要避免出現(xiàn)重復建設和低水平建設的問題。建設城市地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎就是標準化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)建設，因此必須要對其中的關(guān)鍵技術(shù)問題加以綜合考慮，最終能夠不斷地提升城市地理信息系統(tǒng)的建設水平。

參考文獻：

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[8]李維森.開拓創(chuàng)新 跨越發(fā)展 奮力實現(xiàn)地理信息強國夢[J].衛(wèi)星應用，2014（01）.

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關(guān)鍵詞：地理信息技術(shù)；農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)；公共服務系統(tǒng)；數(shù)據(jù)共享；上海市

上海市農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)建設起步較早[1]，在市級層面，有“上海農(nóng)業(yè)布局規(guī)劃動態(tài)管理系統(tǒng)”和“上海市農(nóng)用地綜合管理平臺”兩個系統(tǒng)；在區(qū)級層面，浦東新區(qū)和金山區(qū)均開發(fā)了相關(guān)的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)（其中，浦東新區(qū)的農(nóng)用地管理系統(tǒng)將農(nóng)業(yè)地理信息技術(shù)與種植業(yè)補貼相結(jié)合，做到補貼與農(nóng)用地一一對應；金山區(qū)的農(nóng)業(yè)用地綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對金山區(qū)農(nóng)用地資源的數(shù)量、分布空間以及利用情況等進行動態(tài)監(jiān)測和管理，形成了農(nóng)用地空間數(shù)據(jù)資源中心）。近年來，上海市市區(qū)兩級分建的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)，積累了大量的地理信息基礎數(shù)據(jù)，例如，不同年份現(xiàn)狀用地、規(guī)劃用地、永久基本農(nóng)田、糧食蔬菜功能區(qū)、畜禽漁業(yè)養(yǎng)殖用地、特色農(nóng)產(chǎn)品基地、土壤環(huán)境等，但市區(qū)兩級分建的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)存在著信息數(shù)據(jù)并不互通、數(shù)據(jù)采集和更新也不同步等問題。因此，整合現(xiàn)有相關(guān)數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建上海市統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)就顯得十分必要[2]。在此背景下，上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會信息中心開發(fā)建設了上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺，且取得了顯著的成效[3]。為了使相關(guān)人員更好地了解上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務平臺，筆者擬對該平臺的搭建與應用情況進行系統(tǒng)總結(jié)介紹，以供其他地區(qū)進行類似數(shù)據(jù)整合時參考借鑒。

1上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺的構(gòu)建

1.1體系架構(gòu)

為了滿足上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委各職能部門的業(yè)務需求以及各委辦決策人員的管理需求，上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會信息中心在保障信息安全和符合標準規(guī)范體系的前提下，利用已有的基礎設施構(gòu)建了上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺。該平臺由運維管理子系統(tǒng)和公共服務子系統(tǒng)兩個部分組成，其中，運維管理子系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)的審核、入庫、和授權(quán)訪問等功能，公共服務子系統(tǒng)具有地圖瀏覽、數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)控管理、申請服務等功能[4]。

1.2數(shù)據(jù)共享交換標準

上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺通過政務網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩個服務渠道，以標準的Web服務接口形式提供數(shù)據(jù)服務，且平臺中的相關(guān)數(shù)據(jù)也是上海市農(nóng)用地數(shù)據(jù)庫建設和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源共享服務的依據(jù)，故應滿足一定的數(shù)據(jù)共享交換標準。具體的技術(shù)標準為：（1）數(shù)據(jù)共享服務方式。數(shù)據(jù)共享服務方式為符合OGC規(guī)范的WMTS、WMS、WFS、REST和地理編碼服務。（2）數(shù)據(jù)交換結(jié)構(gòu)。采用服務架構(gòu)（SOA）技術(shù)，將基礎GIS應用服務和基礎地理信息數(shù)據(jù)包裝成網(wǎng)絡服務，使之符合OGC標準，能在統(tǒng)一的地理信息平臺中實現(xiàn)應用服務和數(shù)據(jù)的交換與共享。（3）空間參考系。平面采用上海城市坐標系統(tǒng)（政務網(wǎng)）和“天地圖?上?！保ɑヂ?lián)網(wǎng)），高程采用吳淞高程系統(tǒng)[5]。

1.3平臺構(gòu)成

平臺包含公共服務子系統(tǒng)（含門戶網(wǎng)站）、運維管理子系統(tǒng)。

1.3.1公共服務子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)搭建了上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)的門戶網(wǎng)站，該門戶網(wǎng)站不僅是信息共享與服務系統(tǒng)給用戶在線提供數(shù)據(jù)和服務的出口，還是用戶在線獲取數(shù)據(jù)和服務的入口，更是在線服務系統(tǒng)的集中表現(xiàn)，可為用戶提供一站式信息服務。該門戶網(wǎng)站的功能模塊包括首頁、電子地圖、資源目錄、行業(yè)應用、監(jiān)控管理、標準規(guī)范等，見圖1。具體功能模塊如下：（1）電子地圖模塊，包含服務列表、底圖切換(含衛(wèi)片和高分遙感影像)、圖層管理、地圖工具等[6]，其中服務列表包括上海農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、上海農(nóng)業(yè)規(guī)劃數(shù)據(jù)、土壤普查數(shù)據(jù)等。（2）資源目錄模塊，包含服務資源申請、農(nóng)業(yè)規(guī)劃、農(nóng)用地現(xiàn)狀、生產(chǎn)管理等。（3）行業(yè)應用模塊，匯聚了各行業(yè)的專題應用，提供統(tǒng)一的應用入口并進行統(tǒng)一展示。（4）監(jiān)控管理模塊，可供不同角色的用戶登錄，從而查看到不同層級范圍的監(jiān)控統(tǒng)計信息。（5）標準規(guī)范模塊，介紹了平臺所遵循的國際國內(nèi)行業(yè)標準以及制定的平臺規(guī)范；同時，門戶系統(tǒng)通過分類組織樹的形式，列出了平臺中所有的標準規(guī)范文檔，不僅可預覽相關(guān)內(nèi)容，也可下載保存到本地。

1.3.2運維管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)是保障平臺穩(wěn)定、安全運行的后臺支撐系統(tǒng)，通過設備監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控、流量監(jiān)控等技術(shù)手段，對平臺服務和用戶體系進行管理，并可對信息資源訪問、業(yè)務功能調(diào)用、系統(tǒng)管理等活動進行記錄，以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱患、快速恢復系統(tǒng)故障和優(yōu)化系統(tǒng)管理。

2上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺的應用

上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺自建成以來，為上海市相關(guān)業(yè)務部門的相關(guān)項目建設提供了地理基礎信息技術(shù)支撐。例如，在市級層面，為上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委質(zhì)量監(jiān)管處創(chuàng)建了農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管場景，為上海市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心創(chuàng)建了農(nóng)產(chǎn)品綠色認證場景，為上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委農(nóng)機化處創(chuàng)建了農(nóng)機物聯(lián)網(wǎng)場景，為上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委創(chuàng)建了涉農(nóng)補貼場景，為上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委農(nóng)田建設處創(chuàng)建了高標準農(nóng)田分析場景，為上海市數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺、上海數(shù)字三農(nóng)（三園工程）平臺等項目提供了有力支持；在區(qū)級層面，為浦東新區(qū)、崇明區(qū)、嘉定區(qū)、青浦區(qū)、閔行區(qū)、寶山區(qū)、金山區(qū)提供了農(nóng)用地現(xiàn)狀地理信息系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)服務（永久基本農(nóng)田、高標準農(nóng)田、三區(qū)劃定等數(shù)據(jù)），并與上海市各區(qū)共享數(shù)據(jù)、交換數(shù)據(jù)，確?；A數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，也為尚未建成地理信息系統(tǒng)的涉農(nóng)區(qū)提供了可擴展的地理信息服務功能接入。見圖2。

3結(jié)論與討論

上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺的建成，解決了目前上海市市區(qū)兩級分建的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)存在的信息互相割裂、不對稱和不一致的問題，形成了上海農(nóng)業(yè)地理信息資源“一數(shù)一源，一源多用”的良好局面[7]。同時，平臺建成后，通過對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行管理和對數(shù)據(jù)進行整合，實現(xiàn)了部門之間數(shù)據(jù)的安全、可靠交換和共享，也為相關(guān)決策部門提供了標準化、規(guī)范化、能及時更新的農(nóng)業(yè)地理信息服務。此外，平臺的建成，讓市區(qū)各相關(guān)部門之間的數(shù)據(jù)協(xié)同成為可能，這為相關(guān)部門開展數(shù)據(jù)采集、查詢分析、輔助生產(chǎn)管理決策、提供可視化信息和報表服務等工作提供了有力支撐?？傊撈脚_的搭建與應用，為全市農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)建設提供了統(tǒng)一的基礎框架、基礎底圖、技術(shù)標準、業(yè)務標準，從而實現(xiàn)了市區(qū)兩級系統(tǒng)的分建共享以及相關(guān)基礎業(yè)務的數(shù)據(jù)交換與協(xié)作協(xié)同，最終形成了上海市農(nóng)業(yè)地理信息“一張圖”。今后，上海農(nóng)業(yè)地理信息公共服務系統(tǒng)平臺將進一步完善農(nóng)業(yè)地理信息資源的共享交換機制，并將通過建立長效的管理方法來保障地理信息服務的及時性和基礎數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性。

參考文獻

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[6]路志越,毛煒青.上海市海量遙感影像管理與共享服務云平臺建設與應用研究[J].上海國土資源,2016,37(2):96-99.

篇4

【關(guān)鍵詞】　國家空間基礎設施（NSDI）、基礎地理信息系統(tǒng)、3S、國土資源信息化

一、廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)建設的急迫性和必要性

1、前言

聯(lián)合國有關(guān)文件曾明確指出“地理空間信息是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的利器”，而且“進入信息化社會后，人們每天接觸到的信息中的80％以上與地理空間信息有關(guān)”。西方發(fā)達國家出于其政治、經(jīng)濟、軍事目的和全球戰(zhàn)略需要，在二十世紀九十年代就相繼推出“信息高速公路”，“國家空間基礎設施(NSDI)”和“數(shù)字地球”戰(zhàn)略。順應經(jīng)濟全球化，全球信息化的發(fā)展趨勢，為使國土資源工作更好地適應我國可持續(xù)發(fā)展的需要，國土資源部將"加強信息系統(tǒng)建設，實現(xiàn)信息服務社會化"列為五大目標任務之一，并在新一輪國土資源大調(diào)查計劃中設立“數(shù)字國土”工程，旨在通過信息基礎設施建設，加速實現(xiàn)國土資源調(diào)查評價、規(guī)劃、管理、保護和合理利用的現(xiàn)代化，為全社會提供方便快捷的國土資源信息服務，充分發(fā)揮國土資源在國家社會經(jīng)濟發(fā)展中的基礎性、公益性和戰(zhàn)略性作用。

西部大開發(fā)國家戰(zhàn)略的實施為廣西的全面發(fā)展帶來了歷史性機遇。基礎設施建設、電子政務工程、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境建設以及國民經(jīng)濟信息化等建設正在進行中?？茖W化決策是成功的關(guān)鍵因素之一，廣大的決策者實際上每時每刻都在使用基礎地理信息，只是手段還比較原始，還未充分發(fā)揮出信息技術(shù)的支撐作用。國土資源信息化、工業(yè)布局、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、退耕還林(草)、基礎設施建設、社會安全和管理都離不開科學規(guī)劃、實施和動態(tài)監(jiān)測，離不開地理空間信息的決策支持作用。不充分考慮地理分布特點的項目總會帶來一系列嚴重的副作用。因此信息化社會需要重視地理空間信息的基本支撐作用。

2、國內(nèi)及我區(qū)空間基礎設施發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

2001年，國務院辦公廳以【2001】53號文轉(zhuǎn)發(fā)國家計委等12個部委“關(guān)于促進我國國家空間信息基礎設施建設和應用若干意見的通知”，提出要加快我國國家空間信息基礎設施建設。國家測繪局提出“十五”期間構(gòu)建“數(shù)字中國”地理空間基礎框架作為國家空間信息基礎設施的重要組成部分，為國民經(jīng)濟和社會信息化提供地理空間基礎平臺。為此，加大了國家基礎地理信息系統(tǒng)的建設力度。目前已經(jīng)完成了國家級1：100萬、1：25萬地理空間基礎地理信息系統(tǒng)建設，正在進行國家1：5萬基礎地理信息系統(tǒng)的建設工作，以此作為“數(shù)字中國”地理空間基礎框架的基礎信息。

除了“數(shù)字中國”地理空間基礎框架建設以外，許多省、自治區(qū)、直轄市也紛紛提出要建設省級地理空間基礎框架。繼海南省、北京市和福建省提出“數(shù)字海南”、“數(shù)字北京”與“數(shù)字福建”之后，全國又有湖南、湖北、陜西、山西等十多個省、市、自治區(qū)提出并確定了各自“數(shù)字區(qū)域”的發(fā)展計劃。必須指出的是，省級基礎地理信息系統(tǒng)的建設是數(shù)字省區(qū)地理空間基礎框架的核心和基礎。目前，北京、天津、上海等市，山西、廣東等省基礎地理信息中心相繼建成了省級基礎地理信息系統(tǒng)的示范工程。其他省區(qū)的基礎地理信息中心都在加快研究和建設本省基礎地理信息系統(tǒng)的步伐。

2000年，國家投資2.56億啟動“國家基礎測繪設施項目”建設，簡稱”大專項”建設。廣西測繪局在國家測繪局和區(qū)政府的支持下，于2000年8月正式立項（總投資近3000萬元），目前已完成基礎地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)體系、基礎地理信息數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡體系的建設?；A地理信息管理服務體系、空間定位綜合服務體系、廣西數(shù)字化基地大樓的建設正在如火如荼的進行中。廣西測繪局已建成主干千兆，百兆交換到桌面的局域網(wǎng)，以及光纖聯(lián)接的廣域網(wǎng)（黨政機關(guān)網(wǎng)）。裝備了企業(yè)級服務器、WWW服務器、OA服務器、海量的磁盤陣列、磁帶庫、圖形工作站、高檔微機、大型彩色掃描儀、大幅面繪圖儀等硬件設備，以及數(shù)據(jù)庫軟件ORACLE，GIS軟件ArcGIS、GeoStar、MapInfo、MapGIS、AutoCAD Map，遙感軟件ERDAS，Web GIS軟件ARCIMS、GeoSurf，數(shù)字攝影測量系統(tǒng)Virtuozo、JX4A，掃描矢量化系統(tǒng)Geoway等軟件。通過大專項的建設，還鍛煉出一批精通3S（GIS－地理信息系統(tǒng)、GPS－全球定位系統(tǒng)、RS－遙感）技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡技術(shù)、測繪技術(shù)的綜合型人才。

“九五”期間至今，廣西測繪局建立了全區(qū)1:50萬，1:25萬DLG數(shù)據(jù)庫，完成了DEM 共2148幅，DRG 591 幅，DOM 416幅，DLG 809幅；同時完成了三四等水準測量4211公里 516座。 C級GPS網(wǎng)點466點；完成了省級毗鄰行政界線測繪3684公里， 區(qū)內(nèi)地市級行政界線6270公里， 縣市級行政界線10259公里的測繪，這些數(shù)據(jù)迫切需要建立相應數(shù)據(jù)庫進行有效的管理。經(jīng)過大專項建設，廣西測繪局具備的1：1萬基礎地理信息數(shù)據(jù)年生產(chǎn)規(guī)模如下表所示 ：

：按廣西“十五”計劃，需8～10年才能更新測繪完成全廣西1：1萬地圖，廣西共8495幅。

3、廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)建設的重要意義

廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的建設是“數(shù)字廣西”地理空間基礎框架的核心和基礎。將為“數(shù)字廣西”的建設奠定良好的地理空間基礎，為在信息社會和知識經(jīng)濟時代搶占經(jīng)濟、政治、科技的制高點，創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點打下堅實的基礎。為建立電子政務、電子商務、社會保障等信息系統(tǒng)及信息化社區(qū)提供良好的條件，有力促進廣西社會、經(jīng)濟的發(fā)展，推動信息化建設。以廣西基礎地理信息數(shù)據(jù)作為框架，區(qū)域內(nèi)各行各業(yè)的數(shù)據(jù)才能夠在空間上得到集成，不同區(qū)域的數(shù)據(jù)才能夠無縫整合，從而保證決策依據(jù)的科學性和準確性?；A地理信息與各行業(yè)的專題信息有機結(jié)合將完善各專業(yè)管理信息系統(tǒng)的決策支持功能。廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的建立將及時滿足政府信息化工程建設對基礎地理信息的急迫需求。

二、廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)建設的主要內(nèi)容

1、 廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的總體目標

2002年，廣西測繪局正式啟動廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的建設工作。主要工作由廣西基礎地理信息中心承擔，擬于“十五”期末初步完成框架建設，2010年全面建成。廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)以1:1萬基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設為核心，其總體目標是依托統(tǒng)一的標準體系和質(zhì)量保障體系，建立數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系，采集基礎地理信息數(shù)據(jù)，建成數(shù)據(jù)庫管理體系，形成完整的數(shù)據(jù)庫；以GIS應用為主，兼顧地圖產(chǎn)品的制作，建立產(chǎn)品開發(fā)體系和分發(fā)服務體系，以及支持系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡交換體系。為自治區(qū)、市、縣宏觀決策、規(guī)劃修編、災害監(jiān)測，解決人口、資源、環(huán)境等面臨問題，促進經(jīng)濟與社會可持續(xù)發(fā)展而提供有力的測繪保障。

2、廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)研究和建設的主要內(nèi)容

廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的建設包括數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系的建設、數(shù)據(jù)庫互操作平臺的選定、地理空間數(shù)據(jù)庫建設、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的研發(fā)、產(chǎn)品的模式和開發(fā)、基于Web GIS的地理空間信息網(wǎng)絡化服務等。

在存儲容量上，全區(qū)1：25萬地理數(shù)據(jù)超過2GB，1：5萬數(shù)據(jù)將超過70GB，1：1萬數(shù)據(jù)將超過1TB，大地數(shù)據(jù)庫及地名數(shù)據(jù)庫將達到100MB?？紤]到將來數(shù)據(jù)更新歷史數(shù)據(jù)的存放以及其它不可預見因素，廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)共需要1.5至2TB的存儲空間。

圖一：廣西省級基礎地理信息數(shù)據(jù)庫的組成

3、廣西省級基礎地理空間數(shù)據(jù)庫的組成（如圖一所示）

（1） 1：100萬地理空間數(shù)據(jù)庫：包括覆蓋廣西地面分辨率為30m的航天遙感數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫（DOM）、地面格網(wǎng)間距為200m的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫（DEM）、由原有地圖掃描數(shù)字化處理形成的1：100萬數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫（DRG）、含有大地測量控制信息、地形、交通、水文、境界、居民地和地表覆蓋信息等的1：100萬數(shù)字線劃地圖數(shù)據(jù)庫（DLG）。

（2） 1：25萬地理空間數(shù)據(jù)庫：包括覆蓋廣西地面分辨率為15m的航天遙感數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、地面格網(wǎng)間距為100m的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、1:25萬數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃地圖數(shù)據(jù)庫。

（3） 1：5萬地理空間數(shù)據(jù)庫：包括覆蓋廣西地面分辨率為5m的航天遙感數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、地面格網(wǎng)間距為25m的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、1：5萬數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃地圖數(shù)據(jù)庫。

（4） 1：1萬地理空間數(shù)據(jù)庫：包括覆蓋廣西地面分辨率為1m的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、地面格網(wǎng)間距為5m的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、1：1萬數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃地圖數(shù)據(jù)庫。

（5） 重點地區(qū)1：2000地理空間數(shù)據(jù)庫：覆蓋重點地區(qū)地面分辨率為0.2～0.3m的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫、地面格網(wǎng)間距為2.5m的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、1：2000數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字線劃地圖數(shù)據(jù)庫。

（6） 地名數(shù)據(jù)庫：包括廣西各種地名的正式名稱、所在地圖圖幅、地理坐標等信息。

（7） 空間定位成果數(shù)據(jù)庫：包括覆蓋廣西的大地測量控制網(wǎng)、控制點、坐標系等數(shù)據(jù)。

（8） 元數(shù)據(jù)庫：包括各種地理空間數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化定義和說明信息，以便跟蹤數(shù)據(jù)的動態(tài)變化和支持信息查詢。

（9） 專題數(shù)據(jù)庫：如土地覆蓋數(shù)據(jù)庫、人口分布數(shù)據(jù)庫等。

4、關(guān)鍵技術(shù)研究：

廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)作為一個系統(tǒng)工程，在建設過程中，要緊跟國內(nèi)外科技發(fā)展最新動態(tài)，采用當前先進的技術(shù)手段和方法。目前，廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)采用美國ESRI公司的ARCGIS系列產(chǎn)品和ORACLE作為建設的主要工具，開發(fā)工具主要選用VS.NET。如圖二所示：

圖二：廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的三層架構(gòu)

在實施廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的建設和應用中，還會遇到一系列技術(shù)難點，有待研究攻克。為此，要進行一系列關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)。主要包括：

①遙感及航空影像快速獲取、處理和解譯的關(guān)鍵技術(shù)。

②多分辨率、多數(shù)據(jù)源4D空間數(shù)據(jù)一體化集成

③產(chǎn)品的模式與開發(fā)，地理空間可視化虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

④地理空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化分發(fā)服務。

⑤海量數(shù)據(jù)的安全管理、存儲、備份、災難恢復的研究。

⑥空間數(shù)據(jù)庫更新與版本管理

⑦ “3S ”（GPS、GIS、RS）集成技術(shù)的研究

⑧基于數(shù)據(jù)庫的在線制圖技術(shù)。

⑨基于省級基礎地理信息框架數(shù)據(jù)的示范應用工程研究。

三、廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)在我區(qū)國土資源信息化中的作用

1、 國土資源信息的特點

國土資源信息有一系列特點。首先，國土資源行業(yè)是一個信息密集的行業(yè)，國土資源工作過程主要是一個生產(chǎn)信息的過程。因此，國土資源行業(yè)擁有比其它任何行業(yè)更多的信息資源。其次，國土資源信息具有地理空間性。這可以說是國土資源信息的最重要特征，幾乎所有的國土資源信息都是空間地理信息，如地形信息、土地信息、地質(zhì)信息、礦產(chǎn)資源信息、水資源信息、海洋資源信息、地質(zhì)災害信息等，這些信息僅用屬性數(shù)據(jù)庫是無法管理的。第三，國土資源信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十分復雜，往往一個對象需要數(shù)百個數(shù)據(jù)項才能表達清楚，這些數(shù)據(jù)間常又呈復雜的層網(wǎng)關(guān)系，再加上三維空間位置，更加大了對國土資源信息描述和管理的復雜性。第四，國土資源信息不同于一般經(jīng)濟、金融和商業(yè)信息，它具有長期保存，甚至永久保存的價值。因此，信息增長迅速，而消逝率低，其結(jié)果是信息總量極為龐大。這些特點表明，國土資源信息化離不開基礎地理信息和3S技術(shù)，“數(shù)據(jù)是血液”，地理信息及其他各類國土資源信息是保證國土資源信息系統(tǒng)正常運行和取得實效的關(guān)鍵。

2、 廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)在國土資源信息化的作用

廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)可真實再現(xiàn)全區(qū)的地形地貌，為我們?nèi)媪私鈴V西的自然地理環(huán)境提供了一個理想的空間支撐，并為可視化地掌握生態(tài)資源、模擬和仿真生態(tài)重建過程中重大決策實施提供基礎支撐，確保我們能夠科學地開發(fā)自然界，動態(tài)監(jiān)測和合理地配置資源，有效把握發(fā)展經(jīng)濟和保護環(huán)境的平衡，為生態(tài)環(huán)境建設和國土資源合理配置提供科學依據(jù)。具體說來，至少有以下幾方面作用：

（1）數(shù)據(jù)共享，標準統(tǒng)一。共建共享是避免重復建設、維護國家利益的必要措施，是廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)建設中必須堅持的原則。這方面的教訓是屢見不鮮的，如廣西各地國土資源部門有獨立的一套地籍圖，規(guī)劃部門有地形圖，房產(chǎn)部門有房產(chǎn)圖，每個部門都是各自為政，投入巨資重復測繪、數(shù)字化，標準不統(tǒng)一。實際上只要政府牽頭協(xié)調(diào)，各地測繪一套基礎地形圖，其他部門在其基礎上再采集各行業(yè)關(guān)注的要素。這樣的結(jié)果是大大節(jié)約了經(jīng)費，卻實現(xiàn)了各取所需，同時由于統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，各行業(yè)能共享、交換成果。這種做法國內(nèi)已有先例，據(jù)《中國測繪報》報道：“2002年，在浙江省余姚市政府辦公室的協(xié)調(diào)下，市規(guī)劃、國土、建設、水利、交通五部門聯(lián)手，共同籌措資金，統(tǒng)一技術(shù)標準，開展全市1：500數(shù)字化測圖，為建立基礎測繪信息共建共享機制邁出了實質(zhì)性的一步……”

（2）目前，我區(qū)國土部門在信息化過程中對基礎地理信息的應用主要還是局限于數(shù)字線劃圖，對數(shù)字正射影像圖的應用據(jù)了解也只有南寧、柳州等地為數(shù)不多的國土部門，對數(shù)字高程模型的使用更是寥寥無幾。廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)可以為國土資源部門提供多種權(quán)威的、符合國標規(guī)范的基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品服務，包括基本產(chǎn)品、復合產(chǎn)品等?；井a(chǎn)品包括國家基本比例尺地形圖系列的數(shù)字柵格地圖（DRG）、數(shù)字正射影像圖（DOM）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字線劃地圖（DLG），可根據(jù)需要以數(shù)字和模擬兩種形式提供；通過不同基本產(chǎn)品或不同要素的疊加，可生成各種復合產(chǎn)品，如土地覆蓋圖、數(shù)字影像地圖（如數(shù)字影像交通圖、數(shù)字影像區(qū)劃圖、數(shù)字影像地形圖等）、數(shù)字影像專題圖（如數(shù)字影像土地利用圖、數(shù)字影像土地規(guī)劃圖）、三維立體地形圖、立體景觀透視圖等復合產(chǎn)品。

（3）利用GIS的空間分析功能，進行數(shù)據(jù)增值服務。例如：通過以不同時期的地理空間基礎數(shù)據(jù)和正射影像圖為數(shù)據(jù)核心，結(jié)合土地利用詳查圖，可進行國土資源動態(tài)監(jiān)測，為科學規(guī)劃和管理提供決策依據(jù)；通過數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、數(shù)字線劃圖為數(shù)據(jù)核心，結(jié)合人口經(jīng)濟、土地利用等專題數(shù)據(jù)，運用生態(tài)學理論和方法以及3S技術(shù)，可更好地分析耕地分布現(xiàn)狀，提出社會經(jīng)濟與生態(tài)合理退耕還林規(guī)劃方案，增強退耕還林規(guī)劃的可操作性。

四、結(jié)束語

總之，廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)的建成將使我區(qū)徹底完成從傳統(tǒng)測繪產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代地理信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，測繪生產(chǎn)、技術(shù)、管理以及測繪產(chǎn)品種類將發(fā)生全新的變化。其建成將為我國實施“數(shù)字中國”空間技術(shù)戰(zhàn)略，我區(qū)實施“數(shù)字廣西”、國土資源信息化提供省級基礎地理信息數(shù)據(jù)，成為其重要的組成部分。能有效提高我區(qū)基礎地理空間數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，縮短數(shù)據(jù)生產(chǎn)和信息提供服務周期。有效地拓寬地理信息的應用面，為政府決策和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供服務。

主要參考文獻

①　國家測繪局

《構(gòu)建“數(shù)字中國”地理空間基礎框架總體戰(zhàn)略研究》

②　國土資源部信息中心 　《"十五"國土資源信息基礎設施建設的基本思路》

③　廣西基礎地理信息中心 《廣西省級基礎地理信息系統(tǒng)可行性研究報告》

④　周　濤

《“數(shù)字廣西“地理空間基礎框架建設的研究》

篇5

關(guān)鍵詞：城市規(guī)劃；城市地理信息系統(tǒng)；應用

中圖分類號：TU984文獻標識碼： A

引言

城市地理信息系統(tǒng)除應用在規(guī)劃編制外，還可與城市應急管理等方面相結(jié)合。目前在國內(nèi)，它作為城市管理和決策的現(xiàn)代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎設施來進行建設。由于它具有綜合信息服務、交換、分析以及存儲的功能，可以為城市規(guī)劃建設的科學化、定量化以及各類信息的分析與查詢提供一個先進的技術(shù)手段以及方法，并為決策提供輔助支持。因此，城市地理信息系統(tǒng)是數(shù)字城市不可缺少的工具。

1、城市規(guī)劃的概述及原則

城市規(guī)劃是人類為了在城市的發(fā)展中維持公共生活的空間秩序而作的未來空間安排的意志，是城市建設和發(fā)展的“龍頭”，是引導和管理城市建設的重要依據(jù)。城市規(guī)劃的基本任務是根據(jù)一定時期經(jīng)濟社會發(fā)展的目標和要求，確定城市性質(zhì)、規(guī)模和發(fā)展方向，統(tǒng)籌安排各類用地和空間資源，綜合部署各項建設，以實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

2、城市地理信息系統(tǒng)概述

城市的發(fā)展離不開城市的規(guī)劃、建設、管理和服務工作，它所涉及的信息非常龐雜。城市地理信息是城市中一切與地理空間分布有關(guān)的各種要素的空間信息、屬性信息的總和，它反映了地理實體及環(huán)境固有的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律。而城市地理信息系統(tǒng)則能根據(jù)不同需要以圖文并茂等方式適時地為用戶服務，滿足城市建設、居民生活對空間信息的要求；同時還可以借助其獨有的空間分析功能和可視化表達，進行各種輔助決策；其主要特點有：

(1)基礎空間數(shù)據(jù)全面，數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)更新方便，且能長期保留各時期城市空間分布狀況，有利于分析城市的發(fā)展規(guī)律、變遷過程和特點。(2)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可進行多用戶、多目的的重復使用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。(3)便于利用現(xiàn)代數(shù)學方法加以模擬和評價，如回歸分析、層次分析、系統(tǒng)動力分析、聚類分析等，提供定量信息。(4)便于與其他數(shù)據(jù)綜合利用，提供綜合信息。(5)定量描述規(guī)劃方案及城市發(fā)展戰(zhàn)略。(6)可提高城市規(guī)劃空間布局的準確性。(7)可視化、動態(tài)的表現(xiàn)方法使得城市現(xiàn)狀及規(guī)劃方案更為直觀和易于理解，并能提供標準、美觀的文檔及各類報表。(8)有利于城市復雜信息和數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化。

3、城市地理信息系統(tǒng)的功能

隨著科技的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，城市內(nèi)涵越來越豐富，數(shù)據(jù)和信息越來越多，服務要求越來越高，城市規(guī)劃和管理面臨著新的挑戰(zhàn)。為了城市的現(xiàn)代化、生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展，城市需要全面科學的規(guī)劃，而城市地理信息系統(tǒng)則在城市規(guī)劃和管理方面發(fā)揮技術(shù)支撐作用。

城市地理信息系統(tǒng)的功能可從兩個角度來描述:一是從數(shù)據(jù)處理分析和表達的技術(shù)角度描述，可概括為數(shù)據(jù)獲取、編輯、數(shù)據(jù)重構(gòu)和轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析與表達、查詢檢索以及成果輸出等六項主要功能，這是面向城市地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員的概括；二是以應用為向?qū)?，從用戶使用地理信息系統(tǒng)對城市進行管理與規(guī)劃的角度去描述，可概括為以下三種功能:

3.1、管理功能

通過建立城市地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)各種信息的數(shù)字化、標準化和計算機化，從而達到統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)共享和促進辦公自動化，以及實現(xiàn)信息的快速查詢檢索、實時交換以及可視化表達和輸出的目的，為城市實行動態(tài)現(xiàn)代化管理奠定基礎。

3.2、評價分析功能

通過建立不同的分析模型來輔助決策所支持的系統(tǒng)，對城市某單一或綜合性問題，如交通網(wǎng)絡、投資環(huán)境、規(guī)劃管理、企業(yè)選址或工程效益等，進行綜合評價分析，提出方案，供相關(guān)部門決策參考。

3.3、規(guī)劃與預測功能

根據(jù)城市現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和潛在能力等綜合因素，通過不同的預測模型來展現(xiàn)可能的前景，供中長期規(guī)劃和宏觀調(diào)控做參考之用。

4、城市地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的應用

4.1、城市問題研究

由于地理信息系統(tǒng)是一種空間信息系統(tǒng)，通過GIS的有關(guān)應用程序，分別可以在一維、二維和三維空間里實現(xiàn)對各種研究對象的快速量算，為用戶提供各種有用的數(shù)據(jù)。如不同年代的土地利用現(xiàn)狀、管線現(xiàn)狀、建筑物類型統(tǒng)計；不同時期的海岸線長度、森林及沙漠面積的變化等等資料(數(shù)據(jù))。并且在這些資料的基礎上，通過某種方法對未來的事務進行科學的分析、推測，以便在了解事物的過去和現(xiàn)狀的前提下，對未來的行動及措施進行調(diào)整。

4.2、城市規(guī)劃管理

規(guī)劃與管理是地理信息系統(tǒng)應用的一個重要方面。根據(jù)我國城市規(guī)劃的實踐，城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)含有三個層次的內(nèi)容:第一個層次是以地理信息系統(tǒng)GIS平臺和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心的城市規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫，包括圖形、影象庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，以空間檢索為基本要求，如地形庫、綜合地下管線圖庫、遙感影象圖庫。第二個層次是在空間數(shù)據(jù)庫基礎上的應用系統(tǒng)，開展基于GIS的輔助城市規(guī)劃、管理和辦公自動化等，如總體與分區(qū)規(guī)劃子系統(tǒng)、公共設施規(guī)劃支持系統(tǒng)。第三個層次是在前兩個層次基礎上開展面向應用的各類專家系統(tǒng)(ES)、決策支持系統(tǒng)，如地下管線輔助決策支持系統(tǒng)。

4.3、城市規(guī)劃評析

決策不是一種選擇方案的瞬間行動，而是一個過程。雖然GIS本身不能完成規(guī)劃和解決社會經(jīng)濟發(fā)展問題，但它是規(guī)劃工作中非常有用和重要的工具。在規(guī)劃設計過程中，GIS最主要的應用是利用其空間數(shù)據(jù)管理和展示功能及簡單的空間分析對傳統(tǒng)的前期輔助分析，進行直觀的圖形表達，以作為規(guī)劃的依據(jù)。有些城市甚至在GIS空間數(shù)據(jù)庫的基礎上加入規(guī)劃專業(yè)分析模塊，以提高規(guī)劃的合理性。

4.4、城市規(guī)劃公眾參與

當今，規(guī)劃過程中越來越強調(diào)公眾的參與性，每一個城市居民都有權(quán)力對城市的發(fā)展和規(guī)劃提出自己的意見。而網(wǎng)絡GIS(GIS和www技術(shù)的結(jié)合)為其創(chuàng)造了十分良好的條件。規(guī)劃信息系統(tǒng)通過建立INTERNET網(wǎng)站，向社會公眾與城市規(guī)劃管理有關(guān)的法律、法規(guī)、城市規(guī)劃方案及規(guī)劃建設項目審批進展情況，并提供公眾參與城市規(guī)劃討論的園地。如網(wǎng)上調(diào)查，獲得公眾對城市規(guī)劃的意見，可作為政務工作的參考依據(jù);規(guī)劃局信箱可以反饋公眾的意愿，加強政府與公眾的交流。這樣居民們可以通過互聯(lián)網(wǎng)很方便的了解城市的現(xiàn)狀和發(fā)展目標，提出自己的建議和設想。規(guī)劃人員可以調(diào)閱、匯總分析進人GIS數(shù)據(jù)庫的意見，與居民進行方便的交流，及時的溝通。使居民能積極地參與城市的建設，保證規(guī)劃的連續(xù)性、多方面性和協(xié)作性。

5、結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的突飛猛進，城市規(guī)劃既面臨著挑戰(zhàn)，也面臨著機遇。在城市規(guī)劃過程中，必須堅持“可持續(xù)發(fā)展”、“系統(tǒng)工程”、先進技術(shù)與多學科、跨系統(tǒng)的綜合研究，加強與信息技術(shù)廣泛的結(jié)合，才能適應社會的發(fā)展，體現(xiàn)城市規(guī)劃綜合、系統(tǒng)、動態(tài)、生態(tài)的思想，拓展城市規(guī)劃的理論與實踐。

參考文獻

[1]滕鵬,張震,徐凱宏.城市規(guī)劃與城市地理信息系統(tǒng)[J].森林工程,2006,05:66-68.

篇6

【關(guān)鍵詞】 智慧交通；智慧航運；上海港；空間地理信息系統(tǒng)

0 引 言

在2014年全國交通運輸工作會議上，交通運輸部部長楊傳堂提出：全面深化改革，集中力量加快推進“綜合交通”“智慧交通”“綠色交通”“平安交通”的發(fā)展。綜合交通是核心，智慧交通是關(guān)鍵，綠色交通是引領(lǐng)，平安交通是基礎，“四個交通”相互關(guān)聯(lián)、相輔相成，共同構(gòu)成了推進交通運輸現(xiàn)代化發(fā)展的有機體系。加快發(fā)展智慧交通是推進交通運輸管理創(chuàng)新的重要抓手，是提升交通運輸服務水平的有效途徑，也是推動交通運輸轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要支撐。水運是現(xiàn)代交通運輸?shù)闹匾M成部分，是大型物資的最主要運輸方式。上海港作為國內(nèi)最大、最繁忙、最重要的港口，在我國社會和經(jīng)濟建設中發(fā)揮著巨大的作用?！爸腔酆竭\”是“智慧交通”在水運領(lǐng)域的具體體現(xiàn)。如何在上海港落實好“智慧交通”建設戰(zhàn)略，實現(xiàn)“智慧航運”，是一個具有挑戰(zhàn)性的現(xiàn)實命題。

1 上海港空間地理信息系統(tǒng)建設的 現(xiàn)實意義

1.1 “智慧交通”建設的內(nèi)在要求

“智慧交通”的本質(zhì)要求是“以信息化、智能化為牽引，推動現(xiàn)代信息技術(shù)與交通運輸管理和服務全面融合，實現(xiàn)交通運輸設施裝備、運輸組織的智能化和運營效率、服務質(zhì)量的提升”“注重以信息化、智能化引領(lǐng)和提升交通運輸管理效能，促進現(xiàn)代信息技術(shù)在行業(yè)監(jiān)管、運行管理和服務領(lǐng)域的深度應用”。在水運管理領(lǐng)域，如何有效地提高航道的通航效率，最大限度地利用港口設施，為港通組織、港口生產(chǎn)調(diào)度、航運綜合管理服務，是“智慧航運”的題中之義。一方面，信息技術(shù)的進步和經(jīng)濟社會的發(fā)展，為“智慧航運”建設提供了現(xiàn)實可能性；另一方面，“智慧航運”的基礎在于航運各類相關(guān)信息的高度聚合和有效應用，必然要求建立港口空間地理信息系統(tǒng)，為“智慧航運”建設的實現(xiàn)提供技術(shù)和數(shù)據(jù)基礎，在可視化數(shù)字地圖顯示平臺上實現(xiàn)航運要素的查詢、定位，相關(guān)信息的顯示等功能，從而為船舶安全航行、港口規(guī)劃和建設、港口物流以及相關(guān)國防軍事活動等提供決策支持，打造我國航運“升級版”。

1.2 “智慧城市”建設的重要內(nèi)容

2011年，上海提出建設“智慧城市”。這是上海深化實踐“城市，讓生活更美好”的重要舉措。目前，《上海市推進智慧城市建設2011D2013年行動計劃》已經(jīng)順利完成并取得了階段性成果。2014年9月，上?！渡虾Ｖ腔鄢鞘薪ㄔO2014D2016年行動計劃》，明確提出將“智慧交通”和“智慧航運”建設列入專項建設內(nèi)容?！爸腔酆竭\”作為“智慧城市”建設的一部分，在新一輪智慧城市建設中應更主動地適應互聯(lián)網(wǎng)和先進信息技術(shù)發(fā)展的新特點、新趨勢，更加突出智慧應用。建設上海港空間地理信息系統(tǒng)，推進和發(fā)展“智慧港口”“智慧航道”，全方位打造智能型現(xiàn)代化港口，既是實現(xiàn)“智慧航運”最為基礎的一項內(nèi)容，同時也可以有效服務于“智慧城市”的建設。

1.3 上海國際航運中心軟實力的重要體現(xiàn)

上海國際航運中心建設不僅需要提升硬件基礎設施，更需要加強“軟實力”的建設。真正意義上的航運中心，是依賴于服務和知識的第二代及第三代航運中心。

隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展和海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的港口生產(chǎn)組織管理模式、安全保障管理手段等已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實發(fā)展的要求?，F(xiàn)代社會是海量信息的社會，對不斷發(fā)展中的航運而言，亦是如此。港口空間地理信息系統(tǒng)是打造“智慧港口”和“智慧航道”的基礎，與發(fā)展現(xiàn)代航運服務業(yè)息息相關(guān)，一旦建成，將會在“智慧航運”建設中發(fā)揮重大作用，使多方受益。港口空間地理信息系統(tǒng)在充分掌握港口、航道等相關(guān)要素信息的基礎上，采用地理信息系統(tǒng)、遙感、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，結(jié)合計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)、“云技術(shù)”和“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)等，高效、便利地進行信息數(shù)據(jù)的整合利用，以圖文并茂的方式將港口水域的整體概況、自然條件、地理形勢（地理位置、范圍、面積、區(qū)域形勢等特征）、環(huán)境組成、功能設施等特征詳細呈現(xiàn)給用戶，從而為船舶航行、港口規(guī)劃與建設、海洋經(jīng)濟開發(fā)、水上安全監(jiān)管和相關(guān)軍事活動等提供決策輔助，實現(xiàn)真正意義上的“智慧航運”。作為有效的輔助決策工具，港口空間地理信息系統(tǒng)能夠做到：使航運交通的組織更加有效；能夠提高船舶進出港的效率，降低安全風險；提供港口、航道信息服務，助力導航服務；通過信息交互融合和大數(shù)據(jù)應用，為企業(yè)、行業(yè)和政府管理部門提供在線管理、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘、基準評估、指數(shù)編制等服務，輔助企業(yè)優(yōu)化業(yè)務管理、提高運營效率、降低經(jīng)營成本，助推航運經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。

2 實現(xiàn)上海港空間地理信息系統(tǒng)建設的可能性

2.1 局部成功經(jīng)驗可借鑒

從20世紀80年代開始，我國的空間地理信息系統(tǒng)建設方興未艾，在很多行業(yè)都發(fā)揮了巨大的作用。陸域“智慧交通”平臺的建設均是建立在空間地理信息系統(tǒng)基礎之上，可為上海港空間地理信息系統(tǒng)建設提供寶貴的經(jīng)驗。

近年來，一些地區(qū)和部門從實際出發(fā)，在“智慧港口”“智慧航道”“智慧航運”等建設方面進行了一些局部的實踐探索。在“智慧港口”建設方面，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將廣布于全球港口的裝載設備、船舶、集裝箱、車輛、儀表都連接到網(wǎng)中，使源頭數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量得到極大提高，實現(xiàn)物與物之間的信息共享和動態(tài)協(xié)作，提高港口作業(yè)的效率、準確性和可視化程度，形成安全暢通、環(huán)保高效的現(xiàn)代化港口。在“智慧航道”建設方面，交通運輸部天津水運工程科學研究院研制的“黃驊港智慧航道系統(tǒng)”，不僅從整體上基本實現(xiàn)了對港口作業(yè)船舶（包括疏浚船舶、運輸船舶、港作船舶等）、航保設備（燈標、導標等）、氣象水文等水上信息的實時監(jiān)控，而且實現(xiàn)了對各類信息的科學分析和針對疏浚組織、生產(chǎn)計劃、航道建設的輔助決策，還實現(xiàn)了將航道、港池作業(yè)的人工管控工作變?yōu)樽詣庸芸氐哪繕?。長江航道局以長江電子航道圖系統(tǒng)建設為突破口，以數(shù)字航道建設為依托，大力推進智能航道建設，并取得了一定的成果。

2.2 信息科學技術(shù)的支撐

近年來，上?！爸腔鄢鞘小钡慕ㄔO已打下了堅實的信息技術(shù)基礎，積累了寶貴的實踐經(jīng)驗。信息基礎設施、信息感知和智能應用、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，均使得“智慧港口”和“智慧航道”建設成為有源之水。

在“智慧港口”建設中，根據(jù)現(xiàn)代港口運作模式，將基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和空間地理信息系統(tǒng)技術(shù)的“智慧港口”分為采集層、傳輸層、數(shù)據(jù)處理層、業(yè)務層和呈現(xiàn)層。采集層的主要作用是快速感知和識別物體以及采集和捕獲信息；傳輸層以無線網(wǎng)絡接入物聯(lián)網(wǎng)管理中心和物聯(lián)網(wǎng)信息中心，并在數(shù)據(jù)處理層對海量信息進行智能處理；業(yè)務層是將各專業(yè)技術(shù)、空間地理信息系統(tǒng)技術(shù)與智能港口的需求相結(jié)合，實現(xiàn)港口智能化應用的解決方案，包括港口客戶服務、港口生產(chǎn)管理、港口運營管理等系統(tǒng)，是“智慧港口”的核心層次；呈現(xiàn)層是實現(xiàn)“智慧港口”與人交流的層次。建設港口空間地理信息系統(tǒng)，可以直接為“智慧港口”提供基礎地理數(shù)據(jù)服務。

在“智慧航道”建設中，通過現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，在電子海圖基礎上，綜合應用空間地理信息系統(tǒng)、遙感、遙測、寬帶網(wǎng)絡、通信、虛擬仿真、多媒體等多種技術(shù)對航道管轄區(qū)域、管理對象及管理活動實現(xiàn)虛擬化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化，從而在水路交通管理中，深入開發(fā)和廣泛利用水路交通信息資源，為管理方式的變革及管理現(xiàn)代化、決策科學化、服務社會化提供信息化支撐。

2.3 海量信息數(shù)據(jù)奠定基礎

自2010年起，交通運輸部東海航海保障中心上海海圖中心全面負責我國沿海港口航道圖（以紙海圖、電子海圖、改正通告等為主）的編繪制作。經(jīng)過多年的建設和發(fā)展，該中心已經(jīng)積累了大量的港口航道空間地理數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)覆蓋我國整個沿海的港口和重要航道，數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，尤其是上海港區(qū)域數(shù)據(jù)更新非常及時，數(shù)據(jù)質(zhì)量高。充分利用這些海量數(shù)據(jù)，可為上海港空間地理信息系統(tǒng)建設提供重要的基礎數(shù)據(jù)。

電子海圖（港口航道圖）是基于S-57國際標準生產(chǎn)的電子航道圖，具有國際通用性強、定位精度高、航道信息內(nèi)容豐富等特點。只要將電子海圖加載在專門開發(fā)的“空間地理信息系統(tǒng)”顯示軟件中，該系統(tǒng)就能夠自動全面獲取立體的航道航行信息，結(jié)合船舶自動識別系統(tǒng)技術(shù)，就能自動將船舶定位信息實時反映在電子海圖上，與終端設備或雷達所獲取的周邊船舶信息疊加，實時反映航道中船舶的航行信息，全面掌握船舶周邊情況；同時，在航道上航行的船舶還可以根據(jù)自身航行需求，制訂計劃航線，實時計算航線距離、航行時間及抵達時間，并連續(xù)記錄本船航行軌跡及實現(xiàn)航跡回放等功能，可以為船舶設計出最佳航線并保證其安全航行。

在操作上，電子海圖還能夠?qū)崿F(xiàn)放大、縮小、顯示模式及配色模式選擇等符合國際相關(guān)標準的顯示，使船舶能夠通過海圖上的地物地貌信息查詢，獲取航標、臨過河建筑物、水深等立體航道綜合信息，以供船舶航行參考；此外，空間地理信息系統(tǒng)還能夠根據(jù)終端用戶需求實現(xiàn)航行報警功能，其中包括航行危險、航線偏移、限速、逆航道航行等諸多報警功能。這就意味著，船舶在基于電子海圖基礎上的“智慧航道”上航行，可以方便、直觀地設計最佳航線并保證安全。

3 上海港空間地理信息系統(tǒng)建設的

對策建議

3.1 把握我國加強海洋經(jīng)濟建設的歷史性機遇

黨的十提出的全面實施海洋強國戰(zhàn)略，交通運輸部提出的“智能交通”建設任務，上海市的“智慧城市”建設專項任務和目標，以及建設上海國際航運中心的國家戰(zhàn)略，均對打造一個智能型的上海港提出了要求。上海港成為一個以知識和服務為標志、以高度信息化為支撐的現(xiàn)代化智能港口，最基本的要求在于是否能構(gòu)建一個完備的上海港空間地理信息系統(tǒng)。因此，上海港應充分把握我國大力加強海洋經(jīng)濟建設的歷史性機遇，抓住上?！爸腔鄢鞘小苯ㄔO的有利時機，全面推動上海港口空間地理信息系統(tǒng)的研究和建設工作。

3.2 爭取交通運輸部和上海市有關(guān)部門的支持

建設上海港空間地理信息系統(tǒng)涉及交通運輸部和上海市層面。有關(guān)部門應高度重視，緊密協(xié)調(diào)配合，積極爭取政策和項目支持，將上海港空間地理信息系統(tǒng)建設作為試點；爭取開展由交通運輸部和上海市層面組成的高規(guī)格項目，結(jié)合航運行業(yè)和社會發(fā)展的實際需求開展頂層設計，高起點規(guī)劃。

以實際項目工作為重點，研究數(shù)據(jù)資源的綜合利用、數(shù)據(jù)平臺的開發(fā)和整合。同時，加大港口空間地理信息系統(tǒng)的創(chuàng)新投入，形成合理導向，重視相關(guān)專業(yè)人才的引進和培養(yǎng)，鼓勵企業(yè)、事業(yè)單位在科技研發(fā)方面投入更多的研發(fā)資金，從而促進國內(nèi)地理信息系統(tǒng)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，改變依賴進口及國外系統(tǒng)的現(xiàn)狀，使之成為“突出創(chuàng)新驅(qū)動、推動智慧交通發(fā)展”的重要內(nèi)容，為上海成為具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心作出貢獻。在條件成熟時，及時總結(jié)上海港空間地理信息系統(tǒng)建設的經(jīng)驗成果，以點帶面，點面結(jié)合，統(tǒng)籌推進我國沿海港口的空間地理信息系統(tǒng)建設，最大限度地提升港口管理智能化程度，促進航運效能進一步提升，更好地服務經(jīng)濟發(fā)展。

3.3 夯實空間地理基礎數(shù)據(jù)建設基礎

強化空間地理基礎數(shù)據(jù)建設。數(shù)據(jù)是系統(tǒng)建設和使用的基礎，沒有強大的、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，就如同“無源之水，無本之木”，系統(tǒng)就只是一個空殼，無法發(fā)揮作用。建設上海港空間地理信息系統(tǒng)，最為關(guān)鍵的是空間數(shù)據(jù)的可靠性、完備性和實時性。只有可靠、完備的數(shù)據(jù)才能支撐空間地理信息系統(tǒng)的推廣使用；只有實時性的數(shù)據(jù)才能使系統(tǒng)作出高效、準確的決策，保障客戶的安全。盡管上海港空間地理基礎數(shù)據(jù)水域部分已經(jīng)比較完備，數(shù)據(jù)的及時性強，數(shù)據(jù)更新有保障，但是，該數(shù)據(jù)庫建設仍存在幾個亟需解決的問題：

（1）數(shù)據(jù)的完整性問題。建設上海港空間地理信息系統(tǒng)除了空間地理數(shù)據(jù)，還需要其他各個涉海行業(yè)的非空間地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來源于各個部門，存在著數(shù)據(jù)來源多樣性。因此，數(shù)據(jù)共享既可以解決數(shù)據(jù)完整性問題，也可以解決數(shù)據(jù)重復采集的問題。

（2）數(shù)據(jù)的兼容性問題。來源不同的數(shù)據(jù)存在格式不統(tǒng)一的問題。建議未來將這些數(shù)據(jù)按照S-100的標準進行組織，解決數(shù)據(jù)兼容性的問題。

（3）多樣性大數(shù)據(jù)的管理和信息挖掘。需要建立一個完善的空間地理信息數(shù)據(jù)庫對這些數(shù)據(jù)進行有效管理，并利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，有效地從數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)隱含的、有意義的、有價值的信息。

3.4 完善信息基礎平臺

篇7

關(guān)鍵詞：地理信息三維可視化系統(tǒng)；遠程控制技術(shù)；計算機信息技術(shù)

中圖分類號：P208；TU990.3

這些年以來，計算機信息技術(shù)、遠程控制技術(shù)、攝像測量技術(shù)等一系列科學技術(shù)都有了突飛猛進的發(fā)展，這些發(fā)展變化將以最快的速度在最短的時間段內(nèi)捕捉到空間信息，接著進行三維景觀的重組變得不再只是夢想。特別值得一提的是地理信息三維可視系統(tǒng)的問世以及進一步研究應用為人們更好地認識周圍環(huán)境提供了新的方法和角度。在與之相關(guān)的環(huán)境虛化體系里面，地理信息三維可視化體系也屬于一種起著關(guān)鍵性作用的構(gòu)成成分。

1 三維可視化地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

當下出現(xiàn)的三維GIS系統(tǒng)以三維數(shù)據(jù)作為基礎，能夠很客觀地將我們周圍真實存在的事物進行虛擬化地再現(xiàn)。該體系在現(xiàn)階段已經(jīng)取得了很大的發(fā)展與進步，并能很好地處理大量數(shù)據(jù)漫游以及貼面修改等事務。不過在三維數(shù)據(jù)研究、建立模型以及數(shù)據(jù)整理等層面上還有不少不足之處需要改正。在當下，所能實現(xiàn)的只有在二維GIS的基礎上增加一些填補工作，輔助建成三維的景觀模型，而這樣做充其量也只是山寨的三維GIS。三維可視化地理信息系統(tǒng)本來是對周圍環(huán)境三維數(shù)據(jù)的儲備，處理以及能夠看見等不同技術(shù)的結(jié)合。但是就現(xiàn)在的技術(shù)水平而言，我們只能對山寨GIS進行利用，要是想要形成一個真正完整的三維GIS，我們必須處理好下面幾個點：巨大的數(shù)據(jù)總量；多種繁瑣的空間關(guān)系；數(shù)據(jù)儲備以及整理、查看、搜索等等[1]。

2 地理信息三維可視化系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

2.1 城市。中國的城市聚集著越來越多的人，越是繁榮人口密集的城市似乎越具有吸引更多的人群加入其中的魅力。人口的大量集中使得城市建設面臨著越來越多的問題，而地理信息三維可視化系統(tǒng)的問世與進步可以為城市的發(fā)展提供很大的方便。例如城市管理中的居民管理、大氣污染狀態(tài)監(jiān)控管理、地下用水管理、地下線路管理等等。

2.2 環(huán)境。新世紀，隨著生態(tài)環(huán)境保護以及可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心，地理信息三維可視化系統(tǒng)可以對大氣環(huán)境、地表環(huán)境以及地下環(huán)境進行全方位的監(jiān)控報告，能夠生動真實客觀地將我們周圍的環(huán)境狀況模擬出來，讓我們及時客觀地將周圍的環(huán)境發(fā)展狀況認識清楚，有利于更好地采取有效的措施進行治理和防護。

2.3 地質(zhì)。地質(zhì)是當下眾多行業(yè)與學科研究工作正常進行的基礎載體。地理信息三維可視系統(tǒng)能夠更好地將我們擁有的地質(zhì)環(huán)境，結(jié)構(gòu)組成清晰地模擬出來，客觀真實地再現(xiàn)在人們的面前，為各項研究工作，生產(chǎn)工作的正常進行，順利展開提供無窮無盡的便利。

2.4 礦山。在礦產(chǎn)這一行業(yè)，地理信息三維可視系統(tǒng)又能將礦物質(zhì)的形態(tài)與組成結(jié)構(gòu)清晰地表達出來。有利于礦產(chǎn)勘查工作者掌握巷道，礦場等的詳細地理信息，為礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展提供詳細有用又準確的第一手資料。方便相關(guān)政策方針的制定。

2.5 海洋。新世紀又將是一個海洋的世界，對海洋展開的研究利用將是我國是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標的一個重要的手段。在這一方面地理信息三維可視化系統(tǒng)能夠準確客觀地將海洋知識匯報給有關(guān)研究機構(gòu)，進行海水鹽分、溫度、壓力以及水流方向等的研究，有利于我國對海洋的進一步開發(fā)。

2.6 氣象。還可以用來匯報高空大氣的情況，包括氣流、風向、氣壓、構(gòu)成元素、成分變化等。綜上所述，地理信息三維可視化系統(tǒng)在我們的日常生活生產(chǎn)發(fā)展中涉及領(lǐng)域之廣不容忽視，隨著人類社會的進一步發(fā)展，它可以幫助我們解決各種各樣的問題，所以要予以高度重視和關(guān)注。

3 地理信息系統(tǒng)基礎平臺的選取

地理信息三維可視化系統(tǒng)想要獲得進一步全面的發(fā)展，不得不考慮地理信息系統(tǒng)平臺的正確選擇。在這一方面，一般使用的一個平臺就是美國MIS企業(yè)開發(fā)出來的一款軟件，Maplnfo，用它來作為地理信息三維可視化系統(tǒng)開發(fā)的平臺。該軟件具有功效超大、綜合性強、比較直觀等特點[2]。這款軟件可以將數(shù)據(jù)和圖像信息有效地組合在一起，對繁瑣的地理信息進行分析，而且其具有的可視化地理分析能力還能夠允許使用者將不一樣的數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，并將其展現(xiàn)出來，表達出數(shù)據(jù)中間存在的聯(lián)系，以及數(shù)據(jù)的形式。它的特點有：

3.1 代碼匹配。該系統(tǒng)能夠為前后輸入的圖像以及屬性數(shù)據(jù)進行自動的匹配工作，而且能夠?qū)@一過程中產(chǎn)生的錯誤進行自動修復。同時該系統(tǒng)還能夠通過MapBasic語言對圖像與數(shù)據(jù)進行有效地連接。

3.2 查詢功能。Mapinfo允許對圖像進行的點查看，功用齊全的SQL查看，為地理表達提供支撐，也可以將圖形與數(shù)據(jù)連接在一起。搜素的成果能夠用圖形、表格等進行表達。

3.3 圖形編輯和顯示。允許對圖形上的事物進行隨意地刪除和增加，也可以將獨自的記錄與條件等進行修改。至于數(shù)據(jù)的展現(xiàn)完全可以通過三種不一樣的形式。

3.4 輸出功能?？梢詫D形的部分打印出來，也可講內(nèi)部的數(shù)據(jù)變成AutoCAD能夠識別的另一種形式。內(nèi)部格式的數(shù)據(jù)形式也可以進行轉(zhuǎn)變。

3.5 Mapinfo。不允許對象拓撲關(guān)系的構(gòu)建?？臻g分析的作用需要通過最基本的對話框交互形式來完成。

4 三維可視化軟件的選取

在地理信息三維可視化系統(tǒng)中，對三維可視化問題的研究與分析是其關(guān)鍵的構(gòu)成部分。其中處于最中心地位的一個工具是三維可視化工具，它是及逆行那個三維圖像研究制作，對地理信息三維可視化系統(tǒng)展開研究的關(guān)鍵性的一個步驟。在信息計算機起步之初，人類就已經(jīng)展開了對計算機圖像的研究工作，一直到九十年代開始，人類開始認識到繁瑣的數(shù)字通過圖像來表達更加利于理解，所以自此開始，三維圖像以飛快的速度發(fā)展了起來。

5 地理信息三維可視化系統(tǒng)的進一步是實現(xiàn)

當下，在國內(nèi)外，地理信息系統(tǒng)研究界，地理信息三維可視化系統(tǒng)的研究儼然已成業(yè)界的熱門話題，計算機信息技術(shù)還在進一步發(fā)展中，所以地理信息三維可視化系統(tǒng)的發(fā)展還需要進一步的研究。

5.1 在數(shù)據(jù)層面，地理信息三維可視化系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要由四個構(gòu)成成分組成：圖像的幾何位置、屬性信息、高度以及拓撲聯(lián)系。在這些構(gòu)成中缺少的是數(shù)據(jù)的Metadata，alsomeans元數(shù)據(jù)。該項數(shù)據(jù)是用來對數(shù)據(jù)的出現(xiàn)、投影形式、坐標構(gòu)成、使用時間段、編碼計劃等作出記載，元數(shù)據(jù)有利于數(shù)據(jù)共享的實現(xiàn)。

5.2 應該形成一種三維可視化基礎數(shù)據(jù)的管理體系，也就是說用該體系來對數(shù)據(jù)的錄入錄出，以及數(shù)據(jù)庫的形成進行統(tǒng)一的管理控制。

5.3 該體系只保證了由二維地理信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S地理信息系統(tǒng)的一個方向上的督查，但是一個完善的三維地理信息系統(tǒng)應該將二維地理信息系統(tǒng)和三維可視化系統(tǒng)進行查詢上的交換。

5.4 網(wǎng)絡技術(shù)正在經(jīng)歷著飛速的發(fā)展變化，信息技術(shù)的更新?lián)Q代，使得它在頁面制定、公布以及傳遞等方面起著十分重要的影響，網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)三維可視化系統(tǒng)能夠幫助其是實現(xiàn)大眾化的發(fā)展。

5.5 由于本系統(tǒng)還有針對高層領(lǐng)導的校園規(guī)劃、建設等方面的決策要求，故需要根據(jù)實際情況實現(xiàn)本系統(tǒng)的輔助決策支持功能。

6 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)是以計算機為基礎的一項應用技術(shù)，它使與地理空間分布有關(guān)的信息得到更有效、更迅速的利用和傳播。但大多數(shù)地理信息系統(tǒng)及其應用是基于二維坐標系的，缺少管理、分析復雜三維物體的功能，難以滿足地理科學、大氣科學、海洋科學等研究三維空間特征的要求，地理信息三維可視化系統(tǒng)的研究與開發(fā)己成為地理信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的重要方面。

參考文獻：

[1]范江，汪嘉平.城市三維可視化地理信息系統(tǒng)初探[J].現(xiàn)代測繪，2005.

篇8

數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)管理在社會信息流程中占有重要地位。近年，隨著在數(shù)據(jù)庫中存儲和處理復雜地理數(shù)據(jù)的需求越來越多，GIS（地理信息系統(tǒng)，Geographic information system）中管理和分析的空間數(shù)據(jù)不斷增長，這些因素都導致了空間數(shù)據(jù)庫組織與管理成為了近20年來活躍的研究領(lǐng)域。

一、空間數(shù)據(jù)庫課程在高校中的現(xiàn)狀

近年來，國際上成立了許多專門制定空間數(shù)據(jù)標準的聯(lián)盟，商業(yè)數(shù)據(jù)庫公司推出了針對空間數(shù)據(jù)庫管理的系統(tǒng)，一些大學陸續(xù)開設了空間數(shù)據(jù)庫方面的課程。并且近二十年以來空間數(shù)據(jù)庫的研究已經(jīng)產(chǎn)生了大量的空間數(shù)據(jù)模型、空間操作、空間查詢方面的技術(shù)[1]。在空間數(shù)據(jù)庫教學過程中選擇什么，以及如何更好地在大學課堂教授空間數(shù)據(jù)庫的知識成為高等教育所關(guān)注的一個問題。目前，我國開設地理信息系統(tǒng)專業(yè)的有超過170所高校，加上一些科研機構(gòu)，全國約有200多個教育單位，每年培養(yǎng)GIS畢業(yè)生近萬人[2]。各高校開設地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學科背景不同，數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程教學內(nèi)容和教授方法會形成差異，下面列舉幾門我國高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)開設的與數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程，如數(shù)據(jù)庫應用與技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫原理、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，從課程名稱上可以得出自教學內(nèi)容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技術(shù)實踐。從數(shù)據(jù)流的角度來看，數(shù)據(jù)作為GIS的基礎，在采集、編輯、存儲、管理、查詢、分析、制圖輸出等各個GIS的應用環(huán)節(jié)中都要涉及到?？臻g數(shù)據(jù)的組織與管理是地理學研究的一個重要領(lǐng)域，時空數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)、時空數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)管理等方向，無一不是現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)研究中的熱點問題，因此，可以說空間數(shù)據(jù)庫是GIS的核心，由上述可知，《空間數(shù)據(jù)庫》課程是一門較新的GIS專業(yè)課，同時也是GIS專業(yè)的核心課程，通過本課程的教學，目的是讓學生能夠清楚空間數(shù)據(jù)庫的基本概念、基本原理，掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用，并能完成合理的數(shù)據(jù)庫設計；同時掌握Geodatabase相關(guān)理論，能夠應用Geodatabase實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫，對部分學生要求具備地理信息專業(yè)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)庫的設計開發(fā)能力。因此針對于學生能力的培養(yǎng)，如何在《空間數(shù)據(jù)庫》的教學中布置教學內(nèi)容，如何合理地安排教學環(huán)節(jié)，對我們的教學工作提出了要求。

二、空間數(shù)據(jù)庫課程相關(guān)問題

1.學科體系不同對教學內(nèi)容的影響。在我國涉及地理信息系統(tǒng)的學科有工學、理學和管理學等，工科學校注重學生的工程系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)能力，理科學校更注重培養(yǎng)學生的地理學思考和分析能力，但GIS領(lǐng)域人才培養(yǎng)的專業(yè)體系應不同于學科體系的劃分，而是要針對人才培養(yǎng)的目的來確定。本科專業(yè)劃分強調(diào)GIS領(lǐng)域各行各業(yè)人才的需求，即為就業(yè)教育，而不強調(diào)專業(yè)教育[3]。

2.畢業(yè)生就業(yè)中存在的問題。根據(jù)《2009年中國地理信息產(chǎn)業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告》及《2010年中國地理信息產(chǎn)業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告》的調(diào)查結(jié)果顯示，招聘單位認為畢業(yè)生自身能力上的不足及學校課程設置不合理這兩個原因，已經(jīng)連續(xù)兩年成為地理信息系統(tǒng)方向就業(yè)困難的主要因素。用人單位關(guān)注求職者的特點中，“擁有較強的動手能力，保證短期內(nèi)上崗”這一要求也在近兩年的調(diào)查中處于首要位置。在具體的行業(yè)應用中，空間數(shù)據(jù)庫的應用十分廣泛，現(xiàn)在我國城市道路交通管理、城鎮(zhèn)社會信息管理、國土資源管理等諸多方面都會使用空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)。但是地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科畢業(yè)生在這些行業(yè)中能做什么，用人單位面向本科畢業(yè)生提供的崗位是什么性質(zhì)，這些問題，對實際的教學工作提出了要求。

3.根據(jù)本專業(yè)教學計劃制定課程內(nèi)容。在本專業(yè)的專業(yè)課程當中，空間數(shù)據(jù)庫課程的先導課程地理系統(tǒng)原理，在該門課程中空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間索引技術(shù)等內(nèi)容會作為重點講述內(nèi)容，那么，在空間數(shù)據(jù)庫課程中如何更好地承接之前學習過的知識，如何布置教學計劃。同時，空間數(shù)據(jù)庫能夠?qū)W生學習后續(xù)課程有什么作用，也是空間數(shù)據(jù)庫課程要注意的問題。

三、空間數(shù)據(jù)庫教學內(nèi)容探討

1.合理組織空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。在針對于本科生的教學中，要重視基本概念的講解，為學生將來的自我學習打下一個較好的基礎，因此空間數(shù)據(jù)庫課程中應該涵蓋空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)管理、空間查詢語言（SQL基礎及空間查詢）、空間數(shù)據(jù)行業(yè)規(guī)范等內(nèi)容。同時，在原理部分要對應一定的上機實習，例如在實際教學中遇到過學生對Arcgis中的數(shù)據(jù)模型不理解，創(chuàng)建數(shù)據(jù)集的時候不知道屬性到底是什么，那么在講授地理數(shù)據(jù)模型時既要講清楚相關(guān)概念，可以以ArcGIS應用平臺中的Geodatabase模型為例，由教師首先在文件地理數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一整套的北京市的數(shù)據(jù)，包含行政區(qū)劃、主干道、軌道交通、餐飲、住宿、文化設施等內(nèi)容，通過實際的例子告訴學生地理數(shù)據(jù)模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通過數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)集、要素類來逐層地組織數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表中的每一行代表一個現(xiàn)實中的對象，每一列是對象特征的抽象，怎么表現(xiàn)數(shù)據(jù)，建立好的模型適用于什么應用，這樣使得學生可以更好地理解原來較為抽象的概念。在原理內(nèi)容的講解中還要盡量避免和地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)應用技術(shù)等前導或后繼課程的內(nèi)容重復。

2.圍繞空間數(shù)據(jù)庫建模開展教學。在教學過程中，要讓學生從初始就注重空間數(shù)據(jù)庫建模流程?？臻g數(shù)據(jù)庫的設計和創(chuàng)建與關(guān)系數(shù)據(jù)庫建庫流程相仿，也需要經(jīng)過概念設計、邏輯設計和物理設計這樣三個步驟。這樣，就需要在教學過程中要重點講解數(shù)據(jù)庫的概念設計和邏輯設計環(huán)節(jié)，使學生掌握通過對具體問題進行需求分析進行概念模型設計，并掌握概念模型向邏輯模型的轉(zhuǎn)換方法。在這一環(huán)節(jié)中可以引入一個貫穿于整門課中的案例，要求學生按照擴展ER模型來抽象實體，描繪實體屬性，并構(gòu)建實體之間的聯(lián)系；通過規(guī)則將擴展ER模型中的實體和屬性合理地轉(zhuǎn)換到地理數(shù)據(jù)庫中的要素類和數(shù)據(jù)集中，并按實體之間的聯(lián)系建立相關(guān)規(guī)則；最后向建立好的數(shù)據(jù)集導入空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。同時，這類內(nèi)容可以讓學生通過以分小組討論的方式來分析問題和解決問題，以此來帶動學生的學習興趣。

3.SQL語言及其擴展。SQL語言對于所有數(shù)據(jù)庫的學習來說都是最為核心的部分，因此在空間數(shù)據(jù)庫教學中，也應該要求學生掌握SQL相關(guān)內(nèi)容。在ArcGIS等地理信息系統(tǒng)軟件中，對于屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的查詢都是封裝好的，查詢工作主要通過點選按鈕以及列表選擇為主，這樣使得學生對于創(chuàng)建及查詢數(shù)據(jù)只能看到表面現(xiàn)象，沒有辦法去了解軟件的底層到底做了哪些工作，為了使學生能更好地理解數(shù)據(jù)的組織及應用，我們在課程中就要讓學生使用SQL來對數(shù)據(jù)進行操作。在這一教學內(nèi)容中可以分為以下兩個階段，第一，掌握標準SQL語言，包括數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建，數(shù)據(jù)的查詢，在這一階段主要用標準SQL語言對非空間數(shù)據(jù)進行操作。第二，利用Oracle Spatial學習擴展SQL語言，包括創(chuàng)建具有SDO_GEOMETRY數(shù)據(jù)類型的表、創(chuàng)建控件索引、創(chuàng)建空間索引、插入空間數(shù)據(jù)、利用空間計算函數(shù)實現(xiàn)空間查詢等。

4.教學平臺的選擇。教學中緊貼現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展，讓學生掌握最新的相關(guān)知識數(shù)據(jù)庫的管理，例如數(shù)據(jù)庫中事務的管理及版本控制等。在授課中選取Geodatabase、Oracle及數(shù)據(jù)存儲中間件ArcSDE這樣三個空間數(shù)據(jù)組織管理比較成熟的產(chǎn)品來進行練習，實踐內(nèi)容主要圍繞以下幾部分：Oracle中屬性查詢和空間查詢相關(guān)方法、通過空間算子進行查詢、如何在Oracle中進行事務管理；ArcSDE的安裝及其與Oracle的連接配置，ArcSDE的版本管理機制；在Geodatabase文件地理數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)加載，規(guī)則創(chuàng)建以及數(shù)據(jù)組織。

四、集中實踐環(huán)節(jié)教學方法

篇9

關(guān)鍵詞：工程測量；地理信息系統(tǒng)；開發(fā)；設計

中圖分類號：TV221.1 文獻標識碼：A

前言

地理信息指的是將于地面空間上有關(guān)的數(shù)據(jù)信息、地形信息等所有相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合處理，并將這些信息進行組織，最終形成一個系統(tǒng)的過程。地理信息系統(tǒng)是一個多學科的系統(tǒng)工程，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，并為測繪工作提供了方便。文章中筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗對多元地理信息的獲取及系統(tǒng)的維護進行了簡要的介紹，從地理信息系統(tǒng)的設定目標、內(nèi)容以及系統(tǒng)的開發(fā)與利用多方面進行闡述，希望對同行有所幫助。

一、地理信息系統(tǒng)（GIS）的概念分析

地理信息系統(tǒng)（GIS）的基礎是地理空間數(shù)據(jù)庫，建立時所采用的方法是地理模型分析法，通過及時的將各種動態(tài)的和空間的地理信息提供給地理信息系統(tǒng)，進而服務于地理決策和地理研究，屬于現(xiàn)代化的計算機技術(shù)。具體可以概括為以下三個方面：

（1）首先采集地里的空間信息之后將這些信息進行整理，并將其輸出，將這些信息轉(zhuǎn)化為有重要價值的信息數(shù)據(jù)庫。在進行地理信息系統(tǒng)的管理過程中要求具有較高的空間感和動態(tài)性。

（2）地理信息系統(tǒng)的研究對象是地理，使用科學合理的模型進行分析然后分析出決策，使其變?yōu)榫哂袃r值的信息系統(tǒng)。需要使用高新技術(shù)以及強效的預測和多重要素綜合而成。

（3）全程由計算機系統(tǒng)操作執(zhí)行來完成地理信息系統(tǒng)，利用計算機的計算和模擬功能進行地理數(shù)據(jù)的管理。也就是說通過計算機將地理信息簡化濃縮成一個具有邏輯性的小模型，但是要求涵蓋各方面的數(shù)據(jù)。

二、地理信息系統(tǒng)建設的內(nèi)容

我國大地測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功能是用來儲存我國大地測量的數(shù)據(jù)，主要包括控制網(wǎng)和大地水準網(wǎng)的數(shù)據(jù)，并且可以向外界提高數(shù)據(jù)資料，并對測量成果進行有效的管理。

（1）測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要為市政工程建設、城市規(guī)劃以及其他部門提供準確、直觀的數(shù)據(jù)。

（2）海洋測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)。海洋測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)應涵蓋海洋重力測量情況、水深測量、海洋測量的控制網(wǎng)等多方面的數(shù)據(jù)，并且應包含海洋氣象信息、潮汐、洋流等信息。

（3）地理信息系統(tǒng)可以為測繪工作提供詳細的數(shù)據(jù)基礎，可以有效提高城市測繪工作的科學性和準確性。相對傳統(tǒng)的測繪工作有很大的進步。地理信息系統(tǒng)進行測繪時是利用計算機的快速的計算能力和邏輯能力提供多種選擇，并且可以有效提高工作效率，提高測量的精度。除此之外，計算機系統(tǒng)可以自動生成數(shù)據(jù)庫、報告和表格，并且可以及時進行數(shù)據(jù)的修正和刪補，確保測繪工作的順利展開。

（4）一般情況下城市規(guī)劃設計主要是為測繪人員提供資料，測繪工作極為復雜，測繪的目的不僅是為城市規(guī)劃，但實際工程中，城市規(guī)劃和測繪工作存在脫節(jié)，測繪人員的目標不清楚，測繪工作對城市規(guī)劃中的作用不顯著，配合不夠默契，地理信息系統(tǒng)的建立對于測繪工作的準確度和科學性奠定了堅實的基礎。數(shù)字化和信息化的發(fā)展為測繪工作有很大幫助，可以有效解決測繪工作中出現(xiàn)的問題，可以便于圖形的輸入、輸出，以及數(shù)據(jù)資源的貢獻。

三、地理信息系統(tǒng)設計與開發(fā)

（1）開發(fā)平臺和工具的選擇

為了保證地理信息系統(tǒng)的工作效率和成功率應慎重選擇合適的開發(fā)工具和開發(fā)平臺。計算機技術(shù)的高速發(fā)展為地理信息系統(tǒng)的設計和開發(fā)奠定了堅實的基礎，目前國內(nèi)外已經(jīng)有多種開發(fā)工具和平臺可供選擇。選擇時應保證平臺和工具具有良好的使用性能，并且保證常用功能的高效性，并要求具有漢字處理能力，并且能夠提供良好的聯(lián)機服務功能和優(yōu)質(zhì)的用戶界面功能，并能實現(xiàn)二次開發(fā)，可以升級和擴充。

（2）數(shù)據(jù)庫的設計

為了有效提高地理信息系統(tǒng)的運行效率就應嚴格遵守最小單元化和最小數(shù)據(jù)冗余度原則來進行數(shù)據(jù)庫的設計和建立。數(shù)據(jù)庫設計的目的應該符合測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)，能夠確保將大地測量數(shù)據(jù)、城市測繪數(shù)據(jù)、海洋數(shù)據(jù)等地理信息數(shù)據(jù)根據(jù)不同的屬性存放在不同的數(shù)據(jù)庫中，形成不同的數(shù)據(jù)信息表，并且要求按照統(tǒng)一的標準編碼，并且實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，便于地理信息系統(tǒng)的管理和維護，并且要保證數(shù)據(jù)資料的安全性和獨立性。

（3）人員配備和系統(tǒng)管理制度

地理信息系統(tǒng)開發(fā)設計過程中應建立一個科學完善的人員配備管理系統(tǒng)，確保地理信息系統(tǒng)可以得到高效的管理和有效的維護。配備的人員應該按照科學的管理方法形成一個全套的管理體制，進而提高工作效率。

四、工程測量的質(zhì)量控制措施

目前，工程測量過程中的自量控制主要存在于兩方面：一方面是根據(jù)工程項目的管理要素進行分類；另一方面是根據(jù)工程測量的具體對象進行分類。根據(jù)以上兩種情況，工程測量又包括地形測繪工程中的質(zhì)量控制、線路測量的質(zhì)量控制以及施工過程中的施工放樣質(zhì)量控制等。工程測量當中的質(zhì)量管理則是由一些系統(tǒng)的、特定的做法組成的，主要包括質(zhì)量目標、質(zhì)量控制、質(zhì)量監(jiān)管、質(zhì)量措施以及質(zhì)量的審核等方面，利用這一體系來保障工程測量的正常進行。下面介紹工程測量的質(zhì)量控制措施：

（1）工程測量的質(zhì)量控制點

工程測量的質(zhì)量控制點，是整個工程項目得以順利施工的一個很重要的關(guān)鍵點，一般情況下，工程測量的質(zhì)量控制點又可以具體的分為工程測量的數(shù)據(jù)控制、工程測量的人員控制以及在工程側(cè)量過程中的數(shù)據(jù)采集。一定要注意的是，在進行工程測量的時候所選用的機械設備，一定要有高度的精確性，能夠科學、合理的表現(xiàn)出工程測量的結(jié)果，而最主要的就是要確保工程測量的質(zhì)量。另外，工程測量的工作人員應該有能夠通過審查的必要的資歷證明，而且豐富的工作經(jīng)驗，能夠保證工程測量工作的順利完成。在進行工程測量的時候，如果有反常數(shù)據(jù)出現(xiàn)，一定要對其進行重復測量，來保障所得工程測量數(shù)據(jù)的科學性、準確性和可信度。

（2）嚴格審查測量數(shù)據(jù)

每一個測量數(shù)據(jù)對工程都有著特別的作用，對工程項目的施工質(zhì)量有很大的影響。所以，每一個經(jīng)過測量得到的數(shù)據(jù)一定要經(jīng)過嚴格的審查，一定要保證其屬性數(shù)據(jù)以及風格數(shù)據(jù)的質(zhì)量達到了相關(guān)的標準，具有很高的準確性，只有這樣才能保證施工項目施工過程的安全以及工程的質(zhì)量。

（3）正確使用和保管儀器設備

工程的測量工作離不開測量儀器，這些設備儀器就像是工作人員的雙手，失去了雙手的工作人員是不能順利的完成測量工作的。由于在大多的情況下，測量工作都是在室外進行的，而那些測量設備都是非常脆弱的，很容易受到外界的影響，所以在進行工程測量的過程中，工作人員除了要保證能夠正確的使用這些設備之外，還應該要做好所用設備儀器的保管工作。如果工作人員在使用的時候出現(xiàn)差錯，就很有可能出現(xiàn)錯誤的結(jié)果，或者是測量數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)存在很大的偏差，不能正確的使用設備，這對設備本身來說也是一種損害，如果出現(xiàn)這樣的情況就會嚴重的影響工作效率進而影響工作的質(zhì)量。因此，工作人員除了要嚴格的按照設備的相關(guān)說明進行操作之外，還要做好這些設備的養(yǎng)護和檢修的工作。

（4）測量結(jié)果的驗收和監(jiān)理

在工程的測量結(jié)束之后，相關(guān)的施工監(jiān)理人員還要對測量的結(jié)果進行檢查，在檢查和審核合格之后，工作才能結(jié)束。一般情況下監(jiān)理要檢查的內(nèi)容主要有：（1）是否具有詳細的技術(shù)指標；（2）是否擁有科學、合理的測繪技術(shù)參數(shù)；（3）是否獲得精準的測繪數(shù)據(jù)；（4）是否具有詳細的檢查記錄；（5）儀器精密度是否能夠滿足標準等。通過以上嚴格的檢查和審核，監(jiān)理人員可以及時的發(fā)現(xiàn)工程中的不足，并且做出補救。

結(jié)束語：地理信息系統(tǒng)和工程測量的復雜性和多學科的交叉，導致其建立過程極為復雜，應嚴格按照相關(guān)的原則有條不紊的建立。地理信息系統(tǒng)的建立對于許多行業(yè)、城市規(guī)劃、市政工程等的開展都有很大的幫助，因此應大力開展地理信息系統(tǒng)建設，使之形成一個高效、精準、科學規(guī)范的系統(tǒng)，為我國社會的可持續(xù)發(fā)展提供良好的環(huán)境。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；土壤肥料系統(tǒng)；研究；農(nóng)業(yè)發(fā)展；科技利用

中圖分類號：TP182 文獻標識碼：A

隨著科學技術(shù)的逐漸成熟以及信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)也開始向精細農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。在這樣的趨勢之下，各種農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)紛紛應運而生，并被廣泛應用于農(nóng)作物的生產(chǎn)管理、灌溉、施肥、品種選擇、病蟲害控制、溫室管理、水土保持等方面且取得了不錯的成果。3S技術(shù)，則被應用到對于土壤的研究當中，在應用了3S技術(shù)前提下，研究人員可以更為方便準確地將信息技術(shù)、施肥技術(shù)、傳統(tǒng)的專家經(jīng)驗和知識融為一體，利用土壤、生物、肥料之間的各種信息，找出肥料用量、土壤供肥量與作物產(chǎn)量間的關(guān)系，更好地促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。本文在基于3S技術(shù)的基礎之上，針對目前我國土壤養(yǎng)分管理和施肥技術(shù)的現(xiàn)狀，從與土壤肥力、施肥、作物有關(guān)的因素著手，對當前的土壤肥料系統(tǒng)研究做分析。

1 3S技術(shù)

所謂的3S技術(shù)，指的就是遙感技術(shù)，簡稱RS；地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS以及全球定位系統(tǒng)，簡稱GPS，3種合在一起，被人們統(tǒng)稱為3S技術(shù)。

如果單從3種技術(shù)中的1種技術(shù)著手分析，可能會發(fā)現(xiàn)，似乎這3種技術(shù)跟土壤肥料系統(tǒng)都沒有太大的關(guān)系，甚至可以說，基本上幫不上什么忙，但是，當這3種系統(tǒng)合在一起來應用的時候，就會發(fā)現(xiàn)，這3種系統(tǒng)，似乎本來就是從1個系統(tǒng)中分離出來的一樣，而這個本來的系統(tǒng)，也天生就是為了研究土壤肥料系統(tǒng)而誕生的。

在這3種系統(tǒng)當中，遙感技術(shù)能夠有效采集以及提取位置信息；全球定位系統(tǒng)接著從遙感技術(shù)所提取的信息進行定位，并提供位置坐標；全球定位系統(tǒng)再與地理信息系統(tǒng)進行集成。地理信息系統(tǒng)通過串口通信來接受全球定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行處理，最后進行各種分析運算，以提供能夠有效應用的地理位置信息，例如，定位、測量、監(jiān)控導航等。這樣，通過3種技術(shù)的有效結(jié)合，就能夠形成1個動態(tài)的、可視的、不斷更新的，并且通過計算機網(wǎng)絡能夠傳輸?shù)?、三維立體的、不同地域和層次都可以使用的科學系統(tǒng)。

2 土壤肥料系統(tǒng)研究

對于農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展來說，土壤肥料的重要性不言而喻，所以，自古以來，我國作為農(nóng)業(yè)大國對于土壤肥料的研究從來沒有懈怠過。如今進入了信息科技時代，對于土壤肥料系統(tǒng)的研究更成了我國農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的重要組成部分之一，尤其是應用了3S技術(shù)之后，土壤肥料系統(tǒng)研究更是可以直接地細化深入到各種地理位置的研究當中，對于土壤養(yǎng)分、肥料試驗、作物種植、農(nóng)化服務甚至是新肥料的開發(fā)利用，都能夠得以妥善而完美地實施，為我國土壤肥料的研究工程提供了極大的方便。在所有的研究當中，對于土壤以及農(nóng)作物的配方施肥的研究是最為重要的也是最為繁雜的，配方施肥的原理和算法都要經(jīng)過詳盡的計算和配比。一般來說，在土壤肥料系統(tǒng)的研究當中，常用的配比計算方法主要有目標產(chǎn)量法、土壤肥力指標法、肥料效應函數(shù)法和土壤養(yǎng)分校正系數(shù)法4種。在這4種方法當中，目標產(chǎn)量法、土壤肥力指標法和肥料效應函數(shù)法應用的區(qū)域性和經(jīng)驗性比較強，比較適用在基礎以及系統(tǒng)性都比較強的地方，而養(yǎng)分校正系數(shù)法是應用的最為廣泛的一種方法，因此，在對于大面積的土壤肥料系統(tǒng)的研究當中，都會采用這種方法。土壤養(yǎng)分校正系數(shù)也是目標產(chǎn)量配方中的主要參數(shù)，是優(yōu)化配方施肥的重要內(nèi)容。

3 3S技術(shù)在土壤肥料系統(tǒng)研究中的應用

3.1 用以監(jiān)測土地資源

通過3S技術(shù)的有效結(jié)合，可以實現(xiàn)實時地對大面積土地資源進行動態(tài)監(jiān)測。這樣，通過對土地資源的實時監(jiān)測，研究人員就能夠在第一時間對所研究的任何區(qū)域的土地資源有一個實時的了解，這一點，對于土地肥料系統(tǒng)的研究有著十分重要的作用。目前，在對大面積土地資源進行監(jiān)測的時候，所采用的絕大多數(shù)的方法都是先通過遙感技術(shù)進行定位，接著再采用全球定位系統(tǒng)采集以及提取所研究區(qū)域的信息以及圖像，最后，在通過接口將所得到數(shù)據(jù)以及圖像傳回地理信息系統(tǒng)并利用地理信息系統(tǒng)進行進一步的分析和計算，得到研究人員想要的數(shù)據(jù)和信息。最為重要的是，在信息技術(shù)的作用之下，還可以在3S的基礎之上建立數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫將分析所得的信息和數(shù)據(jù)記錄起來，例如，土地的變化及分布、農(nóng)作物地的種植面積及種類、土壤的水分變化、地域病蟲害情況、農(nóng)作物的長勢等，以便于研究人員在相關(guān)聯(lián)的研究當中能夠快速地得到想要的諸如土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物的生長情況、農(nóng)作物的災情分布、土壤肥力等有效信息，加快研究效率。

3.2 應用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行土壤養(yǎng)分管理

利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以有效地對所要研究地域的數(shù)據(jù)以及信息進行分析和記錄整理，以此來對土壤養(yǎng)分進行有效管理，保證土壤的肥力。利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以對地域的土壤信息進行采集，再在分析的結(jié)果之上分析和計算當?shù)赝寥琅c農(nóng)作物產(chǎn)量之間的關(guān)系，分析土壤的肥力以及需要進行施肥的時間和配比。還要將所研究區(qū)域的地形分布以及各部分的土壤肥力制成圖紙，并詳細標記可能需要重新研究以及可能需要施肥土壤的施肥時間和配比，以此來形成對土壤的養(yǎng)分的詳細的管理系統(tǒng)，并保證土壤肥料研究系統(tǒng)的完善性和全面性。

4 結(jié)束語

土壤肥料系統(tǒng)的研究一直是促進農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，尤其是作為農(nóng)業(yè)大國，完善全面的土壤肥料研究系統(tǒng)對于我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展來說，有著至關(guān)重要的作用，所以，必須重視對于土壤肥料研究系統(tǒng)的研究，以保證我國農(nóng)業(yè)行業(yè)的有效發(fā)展。

參考文獻