導語：如何才能寫好一篇地理信息系統的基本內涵，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：地理信息系統 功能 應用

中圖分類號：TP274.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0098-01

地理信息系統的外觀，表現為計算機軟硬件系統。其內涵卻是由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型。當具有一定地學知識的用戶使用地理信息系統時，所面對的數據不再是毫無意義的，而是把客觀世界抽象為模型化的空間數據。用戶可以按應用的目的觀測這個現實世界模型的各個方面的內容，將自然過程的分析和預測的信息，用于管理和決策，這就是地理信息系統的意義。地理信息系統通過軟硬件結合，可實現大量的功能，并且得到了廣泛的應用。

1 地理信息系統具有以下幾項基本功能

1.1 數據采集與輸入

數據采集與輸入，就是在數據處理系統中將系統外部的原始數據傳輸給系統內部，并將這些數據從外部格式轉換為系統便于處理的內部格式的過程。數據輸入有多種方式，主要為圖形數據輸入，柵格數據輸入，測量數據輸入屬性數據輸入。

1.2 數據與管理

即將數據以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲介質上。其存儲方式與數據文件的組織密度相關，關鍵在于建立記錄的邏輯順序，即確定存儲的地址，以便提高數據存取的速度，屬性數據管理一般直接利用商用關系數據庫軟件進行管理。數據管理是GIS數據管理的核心[2]。

1.3 空間查詢與分析

空間查詢與分析是地理信息系統的核心，是最重要的功能，也是它有別于其他信息系統的本質特征。其主要包括數據操作運算、數據查詢檢索與數據綜合分析。數據查詢檢索從數據文件、數據庫或存儲裝置中，查找和選取所需的數據。綜合分析功能可以提高系統評價、管理和決策的能力。

1.4 空間決策支持

空間決策支持是應用空間分析的各種手段對空間數據進行處理變換，已提取出隱含于空間數據中的某些事實與關系，并以圖形和文字的形式直接地加以表達，為現實世界中的各種應用提供科學合理的決策支持。空間決策支持克服了缺少對復雜空間問題決策的有效支持能力，擴展了地理信息系統傳統的空間數據獲取、存儲、查詢、分析、顯示、制圖、制表的功能。

2 地理信息系統應用

2.1 資源清查

資源清查是地理信息系統最基本的職能，其主要任務是將各種來源的數據匯集在一起，并通過系統的統計和覆蓋分析功能，按多種邊界和屬性條件，提供區域多種條件組合形式的資源統計并進行原始數據的快捷再現，為資源的合理利用、開發和科學管理提供依據。

2.2 城鄉規劃

城鄉規劃中要處理許多不同性質和不同特點的問題，它涉及資源、環境、人口、交通、經濟、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數據。地理信息系統的數據庫管理有利于將這些數據信息歸并到同一系統中，最后進行城市與區域多目標的開發和規劃，包括城鎮總體規劃、城市建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃、公共設施配置及城市環境的動態監測等[3]。這些規劃功能的實現，是以地理信息系統的空間搜索方法、多種信息的疊加處理和一系列分析軟件加以保證的。這對于加快中心城市的規劃建設、加強城市建設決策科學化的要求，利用地理信息系統作為城市規劃管理和分析的工具，具有十分重要的意義"

2.3 土地調查

土地調查包括土地的調查、登記、統計、評價和使用等。土地調查的數據涉及土地的位置、房地界、名稱、面積、類型、權屬、地價、稅收、地理要素及其有關設施等內容。借助地理信息系統可以進行地籍數據有關操作，同時還可以為有關的用戶提供所需的信息，為土地的科學管理和合理利用提供依據。因此，它是地理信息系統的重要應用領域。

2.4 交通應用

地理信息系統在交通領域的應用，目前主要體現在許多交通部門都應用了交通地理信息系統，其基本功能包括編輯、制圖和顯示及測量等功能，主要用于對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯及制圖和空間分析等。交通地理信息系統的功能還包括疊加、動態分段、地形分析、柵格顯示和路徑優化等。其中，空間分析功能是地理信息系統軟件的核心，疊加分析、地形分析和最短路徑優化分析等功能是為空間分析服務的。交通地理信息系統通過地理信息系統與多種交通信息分析和處理技術的集成，可以為交通規劃、交通控制、交通基礎設施管理、物流管理、貨物運輸管理提供操作平臺。

2.5 通信業中的應用

由于通信的各種資源和地理信息密切相連、不可分割，兩者必然要發生聯系。地理信息系統在通信中有諸多應用。建立基于地理信息系統的通信資源管理系統是實現基于地理信息系統的網絡規劃預算、工程設計、建設及施工管理、運行維護、控等的計算機管理一體化的基礎；利用地理信息系統進行市場分析和預測，降低成本，提高效益；為網絡滾動規劃提供大量的數據資源；地理信息系統還能夠為網絡的建立提供資源分析，提高通信質量。

3 結語

廣泛的應用領域對地理信息系統提出了不同的要求，促進了地理信息系統技術的迅速發展。此外，計算機技術的飛速發展為地理信息系統提供了先進的工具和手段，許多計算機領域的新技術，如面向對象技術、三維技術、圖像處理和人工智能技術都可直接應用到地理信息系統中，可為地理信息系統增加全新的更為智能、多元化的功能，其應用范圍也會不斷擴展。

參考文獻

[1]李斌兵.移動地理信息系統開發技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2009.

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[關鍵詞]地理信息系統；工程測量；應用

中圖分類號：P208；TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）45-0236-01

現代工程項目一般具有規模大、精度高、施工環境復雜等特點，為了滿足工程建設的這些實際需求，就要對傳統的工程測量技術進行革新和完善。隨著電子信息技術的全面發展，電子信息技術與工程測量相結合，不斷提高測量的效率和質量，這構成了現代工程測量技術的新領域。地理信息系統由于其系統功能和數據處理管理功能的的強大，在工程測量中得到了廣泛的應用，本文將對地理信息系統在工程測量中的應用進行探討。

一、地理信息系統的概述

1.地理信息系統的涵義

地理信息系統（Geographic Information System，GIS）是一種具有重要意義的空間信息系統，這種系統在計算機技術的支持下對地球空間中的地理數據進行收集、儲存、整合、管理、顯示，從而為理論研究或相關行業的發展提供支持，它一般由五大要素構成，即系統使用人員、地理信息數據、計算機硬件、分析軟件和過程。地理信息系統的主要功能是現實地理信息的專業化數據管理，從其根本屬性來講，該系統是一個具有集中、存儲、分析和顯示地理參考信息的計算機系統。地理信息系統進過改進和功能的完善可以在科學研究、資源管理、發展規劃等領域發揮極好的效果

從地理信息系統運作的內涵來講，它是一個經過計算機程序和地理數據相互作用有機結合的空間信息模型，在滿足用戶的信息需求時它的意義才能充分顯現出來。該地理信息模型對現實的地球空間和實際地理情況進行了結構化的抽象和模擬，用戶根據其實際要求對模型進行觀測，并從中提取實際需求的數據，為管理和決策提供信息依據。

2.地理信息系統的功能

隨著科學技術的不斷發展，各種地理信息系統軟件相繼出現，但對其應用進行研究，可以歸納出以下兩項內容：一是通過GIS系統對用戶數據進行處理；二是以GIS為基礎，開發出符合用戶需求的地理信息軟件系統。具體功能如下所述：

1）分析評價與預測功能。GIS系統不僅能夠實現對地理信息的提取和存儲，同時也可以根據不同地區的實際地理情況建立起相應的模型，并且通過科學的算法從中獲取相應的評價結果，以此為各項測量活動提供必要的數據參考。這些發展結果的形式主要為函數和命令，進而對未來結果做出一定的定量與趨勢預測，并能預測自然過程中的最終結果，將這些數據與特殊傾向可能出現的后果和各種決策方案產生的效果進行對比，能夠做出最優決策，從而最大程度上避免風險的發生。

2）空間的分析和查詢功能。良好的人機界面是實現簡便化和人性化操作的前提，為了方便和利于工作人員對空間地理信息進行管理，地理信息系統通常運用分層建構的方式完成數據庫的建立。該方式的最大優點是在進行數據采集輸入時采用原始圖像，并且使用經過空間操作的圖樣來表示信息分析和查詢的結果，從而保證了經過處理的空間圖像和原始圖像具有相同的格式和可視效果。

3）開發具有特定功能的軟件系統。其主要內容有數據挖掘模塊、地質變量信息的提取模塊、圖像處理模塊、物探數據的處理模塊及綜合預測模塊等，其中地質變量信息的提取模塊通過使用MAPGIS中的輸入函數和空間功能對整體函數進行分析，使該軟件系統目前已基本成形

4）數據輸出功能。信息的輸出形式和輸出效率是影響系統實用性的重要因素，地理信息系統在輸出功能上進行了改進，使其能夠滿足現今社會的要求并提高了工作效率和精度。地圖制圖是地理信息系統的一個重要功能，也是衡量地理信息測量技術水平的重要指標。通過先進的數據輸出功能，能夠極大提高地圖制圖工藝水平，節省了人力資源和物質成本，具有重大的經濟效益和社會效益。

二、地理信息系統技術在工程測量中的應用

地理信息系統側重于對地理數據的分析處理，而工程測量側重于信息的收集，但兩者都屬于測繪技術。將地理信息系統技術應用于工程測量中能夠實現工程項目整體質量的提升。

1.保證系統環境的穩定性和正確性

工程測量中的地理信息系統要處理很多數據信息，如何確保系統環境的穩定性和正確性成為應用系統過程中工作人員必須要重視的問題。所以，應在滿足工程測量基本要求的同時，為地理信息系統配置優質、功能強大且穩定的硬件或軟件是保障信息處理正確性和系統處理速度的重要手段。為了滿足上述要求，我們可以參照以下五點：一是工作人員配置環境過程中應注重周圍環境是否穩定、是否具有高性能、是否達到高效率的條件；二是應保障系統具備強大的連接廣域網和局域網的能力；三是系統必須具有較高的性價比和兼容性；四是使系統環境具有可擴展性，這也是保障設備長期使用不間斷的前提條件；五是使環境具備良好的安全性，這也是保障系統安全和數據安全的重要手段。

2.硬件環境

GIS系統對運行環境的要求比較高，需要要具備較高的綜合配置才能夠滿足其運行的要求。而從客戶端的角度來看，對于硬件運行環境的要求就相對較低，只要能夠完成數據的輸入、查詢、輸出等基本功能便可，所以設備配置環境無需很高，滿足要求即可。但客戶端的主要工作就是瀏覽網頁，所以配置顯示器時工作人員必須考慮該設備是否能夠達到良好的瀏覽效果，最好選用一些質量過硬、顯存和像素較高的顯示器。

3.軟件環境與網絡環境需要暢通

如果地理信息系統技術的硬件要求達標，那么配置軟件環境的好壞直接影響了系統運行是否穩定。為了能夠充分發揮地理信息系統的重要功能，保障數據讀取過程中的流暢和上傳下載過程中的有效性，對網絡和軟件環境的暢通性提出了更高的要求。工作人員在對網絡配置進行選擇時，為了滿足相應要求必須提供足夠的寬帶。調制解調器、路由器及HUB這些部件共同組成了網絡運行環境，網絡環境完善后，工作人員還需選擇合理的協議，例如IPX、TCP/IP協議等。

4.特定功能的系統模塊

為了適應工程測量的實際需求，需要開發出具有特定功能的系統模塊，目前地理信息系統要建立和完善的有四種模塊：第一是對地圖進行管理的系統功能模塊，地圖是工程測量的重點內容，該模塊要能夠實現較強的地圖編輯和圖庫管理功能，對不同格式的地圖進行準確的轉換，檢測樣本地圖中出現的誤差并進行及時的糾正等等；第二是輔助做圖的模塊，地質圖紙是工程建設和運行的基本依據，地理信息系統要能夠輔助人工將圖像直觀形象的予以描述，提高工作人員的工作效率和精確度；第三是進行設備管理的模塊，地理信息系統的整體運行和外設功能的操作能夠減小系統數據分析和運行中的偏差，并且能夠對相關數據進行修復性處理；第四是電網分析模塊，該模塊在地理信息系統的分析功能已經具有的數據和電網圖的基礎上，可以精確測量出軟件系統的平穩性、組抗性，進一步加增強對工程項目決策的實際作用。

三、結束語

工程測量工作中應用地理信息系統技術能夠很大程度上減少工作人員的工作量，提高工作效率，因此，需要進一步推動該項技術的快速發展，為社會創造更多的經濟效益。

參考文獻

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關鍵詞：GIS；發展；演化

一、前言

地理信息系統（GeographicInformationSystem,GIS）是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數據的信息系統。其既是表示、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時還是一門關于空間信息處理分析的“科學技術”。

二、GIS的提出和迅速發展

50年代，由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應用，使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據，并希望通過計算機對數據的分析來直接為管理和決策服務，這樣就導致了地理信息系統的問世。

1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫，隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統這一術語，并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統（CGIS），用于自然資源的管理和規劃。稍后，美國哈佛大學研究出SYMAP系統軟件。但是，由于當時計算機技術水平不高，存儲量小、磁帶存取速度慢，使得GIS帶有更多的機助制圖色彩，地學分析功能極為簡單。當時的系統能實現手扶跟蹤數字化地圖，進行地圖數據的拓撲編輯，分幅數據的拼接，并發展了基于柵格的操作方法。

進入70年代以后，由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展，尤其是大容量存取設備—磁盤的使用，為空間數據的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發展增強了人機對話和高質量圖形顯示功能，促使GIS朝著實用方向迅速發展。一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。GIS這一技術成為一個引人注目的領域。

三、80年代的GIS—地理信息系統（GeographicInformationSystem,GIS）

80年代是GIS在理論、方法和技術上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規模和超大規模集成電路的問世，推出了第四代計算機，特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現，為計算機的普及應用創造了條件，加上計算機網絡的建立，使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外，軟件開發工具的廣泛應用和數據庫技術的推廣，推動了GIS的數據處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術的進一步發展，并逐步走向成熟。GIS的應用從解決基礎設施的規劃（如道路、輸電線等）轉向更加復雜的區域開發問題。當時，GIS已跨越國界，在全世界范圍內全面推廣，應用領域不斷擴大，并與衛星遙感技術結合，開始應用于全球性的問題（如全球變化、全球沙漠化監測等）。因此，國際著名的GIS專家，即前面提到的R.T.Tomlinson認為：“如果70年代是GIS發展的鞏固時期，那么80年代則是國際上GIS發展具有突破性的年代”。這個時期，GIS還保留有地理信息系統（GeographicInformationSystem,GIS）的含義和意思。

四、90年代的GIS—地理信息科學（GeographicInformationScience,GIS）

地理信息系統技術的應用大大提高了人類處理和分析大量有關地球資源、環境、社會與經濟數據的能力，而地理信息系統技術及其應用的進一步發展則必須以地球信息機理理論為基礎。陳述彭院士在論述地理信息系統發展時強調了對于地球信息基礎理論的研究，并指出地球信息基礎理論的實質內容：地理信息系統已不僅僅限于物質流與能量流的信息載體，而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預見性等；并認為：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于這個Info還包括很多地學規律，其分析模型必須以地學為基礎。

Goodchild于1992年提出地理信息科學(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科學主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題，如數據的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎設施建設、地理數據的不確定性及其對于地理信息系統操作的影響、地理信息系統的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統技術及應用發展到相當水平后的必然要求，它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢，而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時產生的；它在注重地理信息技術發展的同時，還注意到了與地理數據、地理信息有關的其他一些理論問題，如地理數據的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術運用于實踐的認可等。由此可見，地理信息科學在地理信息技術研究的同時，還指出了對于支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。世紀之交，由于地理信息系統的應用日益廣泛，加上航空和航天遙感、全球定位系統、數字網絡(Internet)和地理信息系統等現代信息技術的發展及其相互間的滲透和整合，逐漸形成了以地理信息系統為核心的地球空間信息集成化技術系統，為解決區域范圍更廣、復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證；同時，這些現代信息技術的綜合發展及其應用的日益深廣，掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝，于是時勢造英雄，促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期，GIS己經漸變地含有地理信息科學（GeographicInformationScience,GIS）的含義和意思。

五、現在的GIS—地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)

近年來，隨著地理信息產業的建立和地球數字化產品的普及應用，GIS的發展進入到各行各業乃至各家各戶的用戶時代，成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期，社會對GIS的認識普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系統已成為許多機構（特別是政府決策部門）必備的工作和決策咨詢系統。國家級乃至全球級的地理信息系統已成為公眾關注的問題，地理信息系統已被列入“信息高速公路”計劃，也是美國前副總統戈爾提出的“數字地球”戰略的重要組成部分。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業，具備了走向產業化的條件。

近來，個人數字助理（PersonalDigitalAssistant,PDA）、移動電話的普及給新的應用創造了許多機會。這樣的應用有流動工作人員和基于位置服務。流動工作人員，顧名思義，他們工作在遠程位置，如客戶處、分公司或者野外現場。這些工作人員經常要為完成某項任務下載一段所需的數據，在遠端使用這段數據，然后在每天工作結束的時候將改動更新（同步地）到主數據庫上。這種場景的一個重要方面是：客戶端保留有數據，并以離線方式在本地對數據進行操作。基于位置服務的使用是近年來出現的一個重要趨勢，這類服務徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統（GPS）的應用，可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置，并根據用戶的地理位置提出最佳解決方案。基于位置服務的影響和重要性促使開放GIS協會（OpenGISConsortium,OGC）提出了開放位置服務（OpenLocationService，OpenLS）,希望能夠將地理空間數據和地理操作的資源集成到位置服務和電信基礎設施中去。美國聯邦政府已于2001年10月頒布了規定：所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的，追蹤精度為125米。這樣，一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念，與此同時，對于空間技術的需求卻在不斷增長。位置服務（LocationBasedService,LBS）的巨大魅力在于通過固定或移動網絡發送GIS功能和基于位置信息，從而在任何時間應用到任何人、任何位置和任何設備上。當前，LBS已成為科學研究、技術發展和市場開拓領域共同的熱點話題。此時，GIS已朝著地理信息服務(GeographicInformationService,GIS)的方向發展。

六、結論

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一、房地產信息管理系統的開發與設計方案

1.房地產信息管理系統的設計與開發目標

在城市電子地圖的基礎上，從房地產信息的基本特征入手，探索可行的數據存儲結構，可以將房地產普查信息存儲到數據庫中，實現對房地產信息的集中統一化管理，在房地產企業中，房地產信息管理系統是企業實現主動化辦公的重要組成部分。這一系統的建立用于對房地產資料進行查詢和檢索，并提供直接查詢、條件查詢、統計分析以及制作各種專題圖等功能，系統可以將查詢結果以圖、文、表并茂的形式進行詳細展示，使信息更為直觀和清晰。

2.房地產信息管理系統的軟件開發平臺

房地產信息可以分為兩類，一類是表示房子的位置、周邊環境等房地產本身的信息，在這些信息中還包含房地產的空間分布數據，另一類是表示房地產的功能、建設日期等屬性信息。房地產信息具有顯著的空間分布特征，在地理信息系統平臺上構建房地產信息管理系統可以更好的對房地產信息進行準確的描繪，同時可以建立房地產信息之間的空間分布關系，實現空間分析的功能。地理信息系統，簡稱GIS，是在計算機硬件、軟件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的技術系統，其中，動態更新和空間分析是地理信息系統最為顯著的功能。地理信息會隨著時間發生變化，利用地理信息系統的動態更新功能，可以對特殊信息進行提取，并實現對信息的及時更新，利用地理信息系統的空間分析功能，可以建立起各種信息之間的空間相關關系。在開發工具方面，MapInfo以其操作簡單，漢化程度高等優點在中國得以廣泛使用，構建房地產信息管理系統時使用MapInfo作為地理信息系統平臺，采用VB編程可以降低開發成本，并便于用于操作。

3.房地產信息管理系統的開發技術

近些年，組件式開發是一大技術熱點，這種開發技術可以顯著提高軟件的開發和生產效率，組件式GIS就是將已有的巨型GIS分解為若干可互操作的自我管理、互相獨立的組件，包括數據管理組件、空間查詢組件、數據獲取組件、主題制圖組件和顯示組件等，軟件開發者只需要用這些組件進行應用軟件的組裝，便可以實現相應的功能。采用基于組件的方式來開發地理信息系統，具有靈活方便，嵌入性好，功能強大的特點，可以有效減少網絡傳輸的負擔，實現了獲取和管理多數據源數據等功能，還可以很好的減少系統的體積，降低開發難度，使開發更為靈活和便捷，此外，由于GIS組件良好的嵌入性，軟件開發更為簡單，也可以顯著降低開發成本，目前，組件式GIS已經成為GIS發展的重要方向之一。

4.房地產信息管理系統的開發策略

在GIS平臺上開發房地產信息管理系統要注意以下四點：一是從人性化角度出發，提供友好的用戶界面，并不斷降低用戶的操作難度。二是加強地理信息與計算機圖像以及多媒體技術的結合，使信息顯示更為準確和豐富。三是在實現數據管理能力的同時，實現對空間數據的管理功能。四是使數據格式標準化。

二、房地產信息管理系統的組成以及功能結構

基于地理信息系統平臺構建的房地產信息管理系統主要包括以下幾個部分：信息查詢模塊、系統維護模塊、統計分析模塊、地圖操作模塊、專題圖模塊、視頻信息模塊、全景圖模塊等。信息查詢模塊的主要功能是在電子地圖上分級顯示房地產信息，并實現對房地產信息的查詢以及圖形和屬性數據的交互查詢等功能；系統維護模塊的主要功能是對基礎數據庫進行維護，并對房地產信息進行查詢和修改等；統計分析模塊和專題圖模塊的主要功能是對基礎數據進行統計和匯總，然后運用文字、表格、圖像等對統計信息進行直觀的反映，并制作各類統計報表與專題圖；視頻信息模塊的主要功能是針對典型的地段，進行全景圖顯示，同時播放相關的視頻信息；全景圖模塊可以實現鷹眼功能，同時為地圖的各項操作提供便利。

三、房地產信息管理系統實現的關鍵技術

1.空間信息與屬性數據庫

在地理信息系統中，所操作的只能是實體的數據，它們都有描述其質量、數量、時間特征的屬性數據，也有其非屬性的數據———空間數據，即以點、線、面方式編碼并以（X,Y）坐標串儲存管理的離散型空間數據，或者以一些列柵格單元表達的連續型空間數據。地理實體數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性、定量和拓撲關系的描述，每一個坐標編碼都代表著房地產的位置信息，而屬性數據則是描述空間數據特征的數據，因此在系統設計中，為了提高信息處理的靈活性，可以將兩種數據分開存儲，空間數據以文件的形式儲存在特定的目錄下，它的每一個地物都對應著一個唯一的標識碼，屬性數據存儲在屬性表中。屬性數據庫是一種關系型數據庫，用來存儲和管理屬性數據，為了實現空間數據和屬性數據庫之間的關聯，可以采用數據捆綁的方式。

2.多媒體信息

為了更好的展現一些主要地段的房地產信息，設計者在房地產信息管理系統中，將空間信息和多媒體技術與信息管理系統進行了融合，設計了全景圖模塊和視頻信息播放模塊。為了實現這一功能，設計者先讓系統獲取對象的屬性，然后在系統中搜索圖像以及視頻資料，并隨之調用視頻播放程序或者全景圖瀏覽程序。

3.全景圖

房地產信息管理系統為了更好的展示房地產信息，對某些關鍵地段提供了全景圖顯示的功能，這些全景圖的制作是先利用數碼相機獲得該地段的獨立影像，再結合計算機圖像技術生成全景圖像，因此用戶可以在電子地圖上點擊觀看全景圖，此外還可以進一步引入全景俯視導航圖，避免用戶觀看時迷失方向。

四、結語

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關鍵詞：土地管理；地理信息系統；應用；分析

中圖分類號：F301文獻標識碼： A

土地管理是一個相當廣泛的概念，包含多種數據，這些數據都具有圖形和屬性特征。其中，圖形數據涉及地籍圖、宗地圖、土地利用現狀圖、規劃圖以及各種應不同要求而制作的專題圖等圖件資料，它們描述了大量圖形目標的空間位置和相鄰關系；屬性數據則是與這些圖形數據相關的說明信息，按不同的實體類型可以分為宗地屬性、界址點屬性、界址線屬性。

土地管理的特色是對土地空間特性的管理，而這種空間特性，恰恰就為GIS的應用提供了廣闊的天地：首先，利用GIS的數據采集與編輯、信息查詢、數據庫管理、統計制圖、空間分析等功能，土地工作者可將已編碼的空間數據結合起來，確定其地理位置，并可以對空間數據進行邏輯分析和運算；其次，GIS在建立和分析地理對象之間的拓撲關系上具有極其強大的功能，可以對各類地物的屬性和它們的空間分布進行科學分析和最優決策；再者，GIS的圖形用戶界面大方直觀、簡單易用，用戶能夠快速熟練地掌握其操作技能，并可以方便地瀏覽和查詢地物的分布特征及其屬性信息。此外，GIS在土地管理中的應用可以大大改善土地管理系統中基礎數據的收集及管理運行方式，提高土地管理工作的效率。

1 GIS在土地管理中的應用

1.1地籍信息管理

地理信息系統對地籍信息的管理體現在其信息直接反映每一塊宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面積、利用類別、等級等),權屬管理(所有權、使用權、他項權利等),附著物信息(地上、地下建筑及各種設施情況),文檔信息(調查原始資料、法律、條例等)和圖形信息(地籍圖、土地利用現狀圖等)。地籍信息管理系統的目標是完成土地調查、登記、統計、評價，為地籍管理提供依據，為土地法律咨詢提供手段。在城鄉地籍管理領域,建立地籍管理系統、城鎮地籍管理信息系統、時域地籍信息系統、農村地籍管理信息系統、日常地籍管理信息系統。

1.2土地評價與利用規劃

土地利用規劃是一個系統工程,起著對土地利用進行控制、協調和監督的作用,使得土地的社會、經濟、生態效益達到最佳狀態。從內容上說, 土地利用規劃包括土地的自然和經濟屬性的評價和用地需求量的預測。地理信息系統在土地利用規劃中可以發揮巨大的作用,尤其是在土地評價方面,可以進行土地資源清查、土地生產潛力分析、土地適宜性評價和土地人口承載力分析。

1.3土地利用動態監測

由于土地利用動態管理信息系統是為城市規劃土地管理分析決策提供及時、準確的土地利用狀況信息，因此需要一套完整和科學的實時更新機制，既確保數據的真實性和現勢性，又能建立合理、有效的管理體系。在土地利用調查以及動態監測中,可以通過地理信息系統與遙感的結合,獲取土地類型和土地利用現狀信息,監測土地利用變化,通過地理信息系統數據庫以及在地理信息系統的支持下的土地評價分析,利用專家們的知識與學問研究，建立土地利用決策模型,輔助土地利用決策。

1.4土地政策的模擬

政策是支配為既定目標而操去行動的各重原則,是為解Q在土地上所發生的有關法規、程序、體制、效率或權益等問題，提出有系y、有程序解決問題的方式或作法。通過地理信息系統,可以模擬土地政策在土地管理的預先應用原則和效果,為制作完善的土地管理政策提供依據和平臺。

1.5土地利用總體規劃

土地利用總體規劃是在一定規劃范圍內，根據當地自然和社會經濟條件以及國民經濟發展要求，協調土地總供給與總需求，確定或調整土地利用結構和用地布局的宏觀戰略措施。土地利用總體規劃是我國今后實施土地用途管制的主要依據,其主要任務有具體落實土地利用總量平衡分解指標的數量與分布,土地生產潛力等級與土地質量等級的劃分和圖形的編制,土地開發、整治、復墾規劃項目的落實與實施,土地用途管理,土地利用動態變化信息反饋等等。

1.6城市地價評估

通過動態制定和監測城市地價，可以調查城市地價的水平及變化趨勢，及時向社會提供客觀、公正、合理的地價信息，為政府加強地價管理和宏觀調控土地市場提供決策依據。

1.7在地質礦產資源管理領域,有助于礦產資源管理地質災害的預防。

1.8測繪與地圖制圖

地理信息系統技術源于機助制圖。地理信息系統（GIS）技術與遙感（RS）、全球定位系統（GPS）技術在測繪界的廣泛應用，為測繪與地圖制圖帶來了一場革命性的變化。集中體現在：地圖數據獲取與成圖的技術流程發生的根本的改變；地圖的成圖周期大大縮短；地圖成圖精度大幅度提高；地圖的品種大大豐富。數字地圖、網絡地圖、電子地圖等一批嶄新的地圖形式為廣大用戶帶來了巨大的應用便利。測繪與地圖制圖進入了一個嶄新的時代。特別是地形圖、地籍圖與房產圖，在城市基礎地理數據方面的內容基本上是一致的，只是地籍圖與房產圖增加了地籍與房產的專題內容（如宗地、丘、房屋棟號），而城市中的宗地和丘是一致，反映土地的權屬范圍和界線。建立GIS以后，完全有條件實現三圖的統一。

1.9服務窗口的運用

把窗口收件初審，辦事程序、辦事指南和辦件進度，查詢；審批等統一到電子政務系統中。實施限時辦公制度，明確窗口、各科室和信息中心的職責，提高透明度；使機關人員從繁瑣的手工制作中解脫出來，提高辦事效率；可以解決應用困難的問題。

2 GIS在土地管理中的應用前景

隨著計算機技術和空間技術的進步與快速發展。GIS在土地管理中的應用將會越來越廣泛。在未來，GIS不僅將成為土地管理的關鍵支撐技術之一，對土地管理產生極大的影響，促進土地管理的信息化、現代化，而且將與GPS、DPS(數字攝影測量系統)和RS(遙感技術)等先進技術一起促使自動化土地管理(ALM)產業的形成與發展。目前，遙感(R6)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)三者結合，其功能更為強大，尤其在土地利用動態監測方面。再者Internet與地理信息系統的結合，給地理信息系統提供了新的機遇。這些也都將會在土地管理領域得到長足的應用。

地理信息系統近年發展迅速，其內涵和外延正在不斷變化，最初的地理信息系統都是一些具體的應用系統，充其量只能稱之為一門技術，現在已發展成一個獨立的、充滿活力的新興學科。這已經為大家所公認。地球信息科學從理論上講是解決地球信息問題，它的范圍包括從衛星航空遙感或全球定位系統(GPS)接受信息。變換和校正后進人空間數據庫：數據庫中的地理信息可以方便地檢索、查詢，在此數據庫和相關知識庫的基礎上能夠定義和生成各種領域專用模型，如城市規劃模型、災害評價模型等：運用這些模型對地理數據進行有效分析，并把分析結果或是決策咨詢建議以直觀、清晰的形式輸出。這一范圍包括了計算機科學、地圖學、航測、遙感等多種學科的交叉。

3結束語

科學技術是第一生產力。現代土地管理要充分利用高技術，使土地資源得到科學合理的利用、開發、整治和保護，實現土地資源的永續利用與社會、經濟、資源環境的協調發展，不斷滿足社會經濟長期發展的需要，達到最佳的社會、資源環境和經濟效益。

GIS技術經過近幾年的快速發展，已日趨成熟，逐步由靜態數據的管理發展為具備輔助日常業務辦公等管理功能的信息技術，建立一套基于GIS的管理系統可以大大提高土地整理項目管理的效率，具有較大的現實意義。

參考文獻:

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關健詞:地理信息系統 雙語教學 英文原版教材 過渡型教學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914(2010)07-119-02

一、引言

百年大計,教育為先。進入21世紀,改革開放的步伐逐步加大,對外交流日益頻繁,我國對高等教育也提出了新的要求。2001年教育部在《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中指出:“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業,以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業,更要先行一步,力爭三年內,外語教學課程達到所開課程的5%～10%。”2004年教育部再次強調雙語教學是高校改革的突破口,要進一步擴大雙語教學課程的數量,提高雙語教學課程的質量,推進高等學校在本科教學領域開展國際交流與合作。

順應時代的潮流,響應國家的號召,全國大部分高校開始了不同規模的雙語教學的嘗試。據2001年統計數據顯示,清華大學開設的1440門課程中,有54門引進原版英文教材授課,從大一新生到研究生都已涉及。規劃2001年到2004年,清華500門核心課程要全部采用國外原版教材;北京大學約有20%的專業課程用國外原版教材。上海交通大學于2000年設立了“國外先進課程與教材的引進與應用”雙語課程建設項目,學校的雙語教學從2001年秋季開始進入規模化發展階段;2001年秋季開設課程50門,2002年春季達到70余門。中南財經大學的國際經濟學課程從2002年開始采用英語和漢語進行雙語教學,并逐步建設成為精品課程。

地理信息系統是一門涉及信息科學、計算機科學、數學和測繪學的綜合性科學。隨著地理信息系統技術的發展和社會需求的增大,地理信息系統的應用領域正在逐步擴大,應用水平也在大幅提高,國家級乃至全球性的地理信息系統特別受到政府部門的關注。

進入21世紀,地理信息系統正向全球化、網絡化、產業化發展方向邁進,就此美國前副總統戈爾曾提出“數字地球”,未來利益的分配將無不與數字地球息息相關。在未來利益沖突中,無論輿論宣傳還是軍事沖突,都將很大部分依賴對數字地球的控制,數字地球上占優勢的一方將在數字地球上展開外交攻勢、新聞傳播、心理戰、文化入侵、數據破壞等。

二、高校雙語教學的模式

雙語教學,通常的理解也就是把學生融入到外語或第二語言的教學和生活環境中,通過一段時間的訓練,使學生使用外語的表達水平接近母語的表達水平。當然其實際內涵因國家、地區不同而存在差異。 如在加拿大,雙語教學一般指在英語地區用法語授課的教學形式。在美國,雙語教學一般指用西班牙語進行的學科教學。在澳大利亞,雙語教學是指用非母語(英語)進行的部分學科教學。其目的大都是使這些擁有眾多移民的國家能更好地體現其多元化的共融性。在歐洲,雙語教學情況比較復雜,涉及的語言大多是英浯,旨在加強國與國之間的交際,繁榮經濟,形成合力。我國及不少亞洲國家和地區正在探索試驗的雙語教學,一般是指用英語進行學科教學的一種體系。因此,目前開始試驗推廣的雙語教學的內涵也應屬這一范疇。

國際通行的一般意義的雙語教育的基本要求是:在教育過程中,有計劃、有系統地使用兩種語言作為教學媒體,使學生在整體學識、兩種語言能力以及這兩種語言所代表的文化學習及成長上,均能達到順利而自然的發展。

考慮到雙語教學改革開展的時間不長,多年漢語環境教學下的師資隊伍和學生的外語水平還有待提高,因此各大高校都在尋找切合當前實際的教學方法。

云南民族大學的教育工作者分析了普通高校開展雙語課的特點,提出在雙語教學中采用“協作策略”的教學機制。“協作”是教與學兩方面的協作,也就是把教學內容分為不同的任務,學生也分成2~6人的小組,不同的教學任務分配到各個小組,組員分工協作、互相探討、共同完成任務。在這種教學方式下,學習者積極互動,主動尋求解決問題的方法,以一種更主動的態度去接受知識。協作學習有利于拓展學生的創新思維,有利于增強學生間的交流能力,更有利于提高學生綜合運用知識的能力。在協作教學的整個活動中,小組成員相互交流、互教互學、共同提高;彼此間互相幫助、互相關心;每人都有機會發表自己的觀點,傾聽別人的意見。同時還解決了學生外語水平參差不齊的問題。這種模式廣泛應用于高校教師的教學工作中。

還有些教育工作者針對一門具體的學科進行研究,提出了“激活式雙語教學法”。這種教學模式適合于大學高年級學生,他們具備了一定的學科底蘊。具體的做法是:課程初期采用母語講授,幫助學生回憶頭腦中已經有的概念和認識,使學生形成一定的知識框架和基礎的接受能力,然后再逐漸引入英語教學,加大英語教學的比重,培養其學科的英語思維,以達到雙語教學目的。這樣,在已經有了良好的知識背景的情況下,英語講解的內容會向原有的知識結構遷移和整合,使學生能更好地接受新的知識體系。在個別專業術語、生詞匯聽不懂的情況下,也能從一開始就能大致上聽懂雙語教學的課程,這會給參與的學生以成就感,從而對學生產生一種精神上的鼓勵,使之對雙語教學產生更高的興趣。

三、山西財經大學雙語教學的發展歷程

山西財經大學雙語教學起步較早,從2000年左右開始就陸續有教師把英語學習的熱情帶入課堂,在教學資源缺乏的情況下,堅持探索雙語教學的道路。例如趙國浩教授從2001年開始建設的《管理科學》雙語課程。

經過了幾年的探索,山西財經大學從2007年開始有計劃地開展雙語教學,正式把雙語教學作為本科人才培養方案的一部分,并于2008年10月11日,聯合中國人民大學出版社主辦了山西省高校經濟管理類課程雙語教學交流研討會,學校副校長趙國浩教授、中國人民大學出版社工商分社副社長熊仙菊出席會議,來自山西財經大學、山西大學、太原理工大學、中北大學等省城高校的60余名教師參加會議并作交流。

從2009年12月開始修訂的《山西財經大學2009級普通全日制本科專業人才培養方案》中重點要求:每個專業必須最少設置2門雙語教學課程。為保證雙語課的教學效果,要求雙語課必須在第5~7學期開設,不能在1~4學期開設。國際經濟與貿易、金融學、金融工程、保險、法學、信息管理與信息系統、信息與計算科學、計算機科學與技術等8個專業的雙語課程要達到各專業開設課程總門數的10%以上。

新的培養方案出臺后,全校開設的雙語課程將達到120門,約占全部課程總數的10%。

四、《地理信息系統》雙語教學實踐

山西財經大學開設《地理信息系統》課程近4年,是三年學生的專業基礎課。從學科建設整體角度以及課程特點出發,決定從2009年春季開展雙語教學。

由于對先修課程(測繪學、遙感)有一定的要求,所以該課程在第6學期開設,筆者認為,開展雙語教學的時機比較成熟合理。第6學期大部分學生已經通過國家英語四、六級考試的認定,具備了一定的用英語閱讀科研讀物的能力;再加之很多學生準備考取碩士研究生,延續著英語知識的學習,所以開展雙語課,備受學生的好評,他們不僅可以學到更完善的專業基礎知識,而且可以促進英語水平的提高。

雖然各高校中地理類、測繪類、制圖類、規劃類和礦業類等專業均開設地理信息系統課程,但采用雙語教學的并不多,例如某大學建設的《地理信息系統》精品課程,因此就該課程的雙語教學如何開展尚處在探索階段。

經過考察和內容結構對比,山西財大雙語課教材選用了美國愛達荷大學地理系張康聰教授撰寫的《Introduction to Geographic Information Systems》(Third Edition),選擇該教材的原因有二:作者是華裔,因此在寫作的時候表達方式更適合國人理解;教材內容安排和國內專家學者編寫的教材具有同步性,可以幫助學生對照理解。

考慮到課程特點,作者采用了講授為主的教學方式,師生互動留在實驗課教學環節中開展。課堂教學中采用過渡型的教學形式,即課程的前面部分大多數用中文講解,中間部分過渡到英文講解為主,中文解釋為輔,到課程的后面章節采用全英文講解。授課所用全部PPT課件均由作者自己制作完成,并采用中英文對照的方式,課堂效果良好。

國家大力提倡開展雙語課程,是對傳統教學模式的創新,這種創新體現在教學的各個環節,尤其是雙語教學效果的檢驗。作者通過以下幾個環節來綜合考核學生的期末成績:第一部分,是課堂提問,主要依據學生回答的情況(需用英文);第二部分,每一章結束后,教師要求學生完成一道綜合性很強的題目,并用英文的書面形式提交;第三部分,期末考試采用筆試的形式,中英文試題的數量各占50%,這也是大部分高校雙語教學考核通常采用的模式。

經過兩年的實踐,整體教學效果良好,受到學生的普遍好評,但筆者個人認為還存在很多問題需要師生共同解決:

1.課前準備。《地理信息系統》是專業基礎課,涉及到很多的專業術語和名詞,這些詞匯都是生僻詞或者合成詞,因此在課前,教師要引導學生預習課堂授課內容,并解釋本章節所涉及的專業術語和關鍵詞,這是雙語教學非常重要的環節。

為了鞏固所學知識,可以要求學生自己課下查閱專業詞典并作好記錄。

2.課堂教學。《地理信息系統》是一門操作性很強的課程,如果條件的允許的話,應在教學過程中采用進口原版軟件進行演示,讓學生通過具體操作理解所講授的內容,這比起在實驗課中單獨進行實驗效果要好得多。

另外,雙語教學應打破教材內容的安排,考慮學生對知識的熟悉程度和理解的程度,堅持先易后難的原則,把知識體系理順,有重點、分步驟地講授給學生。

3.課外閱讀。閱讀國外學者原創的書籍或文章,是一種快速提高專業素養和英語水平的方法,所以應當鼓勵學生利用課外時間多多涉獵相關的知識,只有學生積極主動地參與進來,我們的雙語教學改革才會有明顯的成效,《地理信息系統》的發展才會真正走向國際化。

參考文獻:

1.李奮華.“軟件工程”課程雙語教學的研究與探索.計算機教育,2010(4)

2.楊叢梅.“協作策略”在一般高校雙語教學中的作用及意義.中國科教創新導刊,2009(4)

3.田雨.測繪類地理信息系統課程雙語教學實踐.教學研究,2004(4)

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5.周華.經濟學科雙語教學課程設置和教學方法研究.學術探討,2003專輯

6.黃杏元.地理信息系統概論.高等教育出版社(第三版)

7.山西財經大學2009級普通全日制本科專業人才培養方案

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[關鍵詞]高速公路；信息化系統；GIS

隨著計算機技術和網絡技術的迅猛發展，在公路工程建設中越來越多的單位實現了信息化管理。目前在高速公路建設管理信息化系統中管理的都是數字和文字的方式實現數據的輸入、維護、查詢和統計功能，在這種情況下，用圖形表示比用數字和文字描述更直觀和形象。將地理信息系統（GIS）技術應用于高速公路建設項目管理中，不僅可以發揮其良好圖形管理的功能，還能結合現代管理理念，有效地對高速公路建設實施過程進行控制協調管理，對提高高速公路建設管理水平有很大的幫助。

一、高速公路GIS系統的內涵

地理信息系統（Geographical Information System，GIS）是一種以采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面（包括大氣層在內）與空間和地理分布有關的數據的信息系統。它主要涉及測繪學、地理學、遙感科學與技術、計算機科學與技術等。特別是計算機制圖、數據庫管理、攝影測量與遙感和計量地理學形成了GIS的理論和技術基礎。一個地理信息系統應具有以下基本特征：第一，它是一個計算機系統，涉及大量計算器硬件、軟件、網絡環境等問題；第二，它被用來管理空間數據或地理信息；第三，它被用來解決涉及空間的復雜問題；第四，GIS是一個包含硬件、軟件、數據和過程的系統。

GIS在最近的30年內取得了驚人的發展，并廣泛地應用于資源調查、環境評估、區域發展規劃、公共設施管理、交通安全等領域，并擁有了數據庫功能、繪圖功能、分析決策功能。把GIS建為一個強大的數據庫管理系統，可對大型空間數據庫及相關的關系數據庫進行有效的查詢、事務處理、圖件繪制等。高速公路GIS系統是應用衛星遙感多波段掃描數據，全面反映區域交通與自然地理環境狀況，并通過綜合信息分析，解譯地質構造、水文及不良地質現象。對區域高速公路技術屬性數據庫進行可視化管理，實現公路交通管理的自動化信息查詢、科學的數據分析、實用的專業分析、實時三維地形顯示等功能。

二、高速公路建設信息化系統的應用

1．GIS系統設計的目標

GIS系統在充分考慮高速公路項目建設涉及地域廣、工程信息量大、工期較長和施工管理復雜等特點的基礎上，利用GIS技術分析處理空間數據，綜合不同來源的空間數據和非空間數據，建立高速公路項目建設管理信息數據庫，通過空間操作、空間分析和模型運算，及時而可靠的為高速公路項目建設管理處理多種信息，提高管理效率、降低管理成本和提供可靠決策支持，實現高速公路項目建設管理的科學化和自動化。

2．GIS系統設計的功能

針對系統的設計目標，充分利用ArcGIS提供的屬性、方法和事件構建系統的功能，其設計的主要功能如下：

（1）信息的輸入。高速公路建設項目每期上報給業主的管理數據包括進度、資金、質量等數據的錄入、編輯、刪除等操作。

（2）瀏覽功能。對高速公路全線所在的地形圖進行快速顯示，移動和無級放縮等操作功能。支持鷹眼的功能。用戶可以通過鼠標在鷹眼圖任一位置處，指定任意大小的矩形，地圖窗口將同步顯示用戶指定矩形區域內的地圖，從而實現地圖的快速定位和瀏覽，此外，鷹眼圖還能方便、直觀的表示出當前的瀏覽區域在整個地圖區域中所處的位置。

（3）圖層的控制。對高速公路沿線的地形、地貌、公路、基礎設施等數據分層管理，用戶可以選擇顯示、關閉來設置顯示需要圖層，可對圖層進行單值分類顯示，可控制圖層之間的顯示順序，改變點、線、面圖元的類型、顏色和大小。

（4）信息的更新和擴充。高速公路項目建設工期往往較長，隨著工程的進展，空間和屬性會發生變化，施工現場的地形地貌不斷變化，臨時設施也會拆除遷移；進度、質量和資金報表也要周期性更新。系統能夠針對變化情況，對圖形上的圖元進行增、刪、改和存的編輯，并在數據庫中對屬性數據隨時進行補充和修改。

（5）查詢檢索分析。高速公路項目建設的信息量大而復雜，數據組織要有利于信息的復合與分解，選擇圖層的單圖元或者多圖元，可以查詢相應的屬性數據，其中包括文本、圖片、視頻等相關的信息。

（6）數據分析與處理功能。根據項目管理要求對己上報的所有工期的工程進度控制、工程費用控制、質量管理等進行分析、管理，實現屬性數據與空間數據的雙向查詢分析。

（7）信息的輸出與打印。一是輸出，二是打印，可以將地圖以及專題圖以不同的比例大小打印出來，同時定義打印的圖幅，地圖的范圍和圖層。

3．GIS系統的應用

（1）系統管理：登錄系統與用戶管理，用戶利用用戶名和密碼登錄系統，系統根據用戶名來判斷用戶級別，將不同的操作權限賦予不用的用戶；加載系統管理數據庫，項目數據庫按照土建工程劃分為7個標段，登錄系統后進入數據庫選擇界面，根據管理要求進入不同標段數據庫進行管理。

（2）圖形顯示與管理：GIS系統可以實現圖形的放大、縮小、漫游、電子鷹眼（縮放圖）、圖層顯示與隱藏等功能。還可以實現三維模型的放大、縮小、漫游功能。

（3）工程管理：工程管理主要分為進度管理、資金管理、質量管理三部分內容。其中進度管理包括進度信息查看、進度信息錄入、進度倍息修改三個功能；資金管理包括工程量清單查看、資金總體情況查看、資金明細查看、資金信息錄入與修改四個功能；質量管理主要是對工程變工情況進行管理。

三、結語

要想建立一個功能完善合理的GIS系統，必須具備豐富的施工現場經驗和全面的地理信息系統專業知識；同時，信息技術以及GIS的相關技術的發展也是日新月異，不斷地把新技術融入到系統的研究開發中，勢必會對GIS在高速公路建設管理這一新的應用領域起到推動的作用，加速高速公路建設信息化和科學化的進程。

參考文獻

[1]李賢恕,袁玉軍.高速公路信息系統運行管理實踐[J].科技與生活,2010,（19）

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關鍵詞：測繪；3S技術；國土資源；應用

土地資源是國家最最重要的資源之一，國家土地資源的利用，必須堅持合法有效利用，堅持科學合理利用，堅持節約可持續利用。這是落實科學發展觀和構建社會主義和諧社會的要求，是落實保護資源、堅持可持續發展的基本國策的需要，以促進經濟社會和資源、環境的協調發展。近年來隨著經濟建設和社會各項事業的快速發展，特別是城市化、工業化進程以及農業結構調整步伐的進一步加快，各地土地利用現狀發生了很大變化。加強土地資源規劃、管理、保護和合理利用的需要，也是適應新時期經濟社會發展對土地資源管理基礎資料提出的新要求。

1 測繪工作概況

1.1測繪技術的概念

測繪是測量和地圖制圖的簡稱。測量就是獲取反映地球及其表面自然與人工形態、社會要素的形狀、大小、數量、位置、方向、分布狀況、相互關系、變化規律、區域空間結構的地理信息數據。地圖制圖是將這些數據經處理、分析或綜合后加以表達和利用的一種形式。具體來講，按作業先后順序，測繪包括測定和測設兩部分。按工作日的和服務對象不同，測繪可分為基礎測繪和專業測繪兩部分。

1.2 基礎測繪

基礎測繪是指為國民經濟和社會發展以及為國家各個部門和各項專業測繪提供基礎地理信息而實施測繪的總稱。基礎測繪必須在全國或局部區域按國家統一規劃和統一技術標準進行。

1.3專業測繪

是指產業部門為保證本部門業務工作所進行的具有專業內容的測繪的總稱。專業測繪應采用國家測繪技術標準或者行業測繪技術標準。專業測繪包括地籍測繪、工程測繪、礦山測繪、房產測繪等。

1.4 地籍測繪

是對地塊權屬界線的界址點坐標進行精確測定，并把地塊及其附著物的位置、面積、權屬關系和利用狀況等要素準確地繪制在圖紙上和記錄在專門的表冊中的測繪工作。地籍測量的成果包括數據集(控制點和界址點坐標等)、地籍圖和地籍冊。

2 關于“3S”測繪新技術的應用

所謂“3S” 技術是指遙感（RS）、地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）及其集成技術的統稱。這種高技術的集成利用可以有多種方式：GPS 與GIS 的集成可用于自動導航、自動駕駛、農田作業管理、公安救護消防等方面指揮調度等等；GPS 與RS 的集成可用于自動定時數據采集、環境監測、災害預測等方面；RS 與GIS 的集成可用于全球及區域變化監測、空間數據自動更新等。3S 整體集成應用將更為廣泛，3S 的集成，使得測繪、制圖、地理信息分析、宏觀管理、規劃和科學決策相互融合，成為快速而實時的空間信息分析和決策支持工具。

（一）遙感(RS)技術

遙感(Remote Sensing)的含義是在遠離目標、與目標不直接接觸的情況下判定、量測并分析目標的性質。遙感的基本原理主要就是利用從目標反射、輻射或散射的電磁波，對目標進行信息采集、分類、成像。這里指的遙感(RS)包括衛星遙感和航空遙感所獲取的衛星影像和航空攝影影像數據資料。遙感技術(RS)具有信息豐富、全天候、多光譜特性、信息獲取周期短等優勢，特別是高分辨率遙感影像圖像清晰，空間分辨率高，廣泛應用于土地利用更新調查、土地利用動態監測，農村產權調查等工作中。

（二） 地理信息系統(GIS)技術

地理信息系統是指在計算機軟硬件支持下，對具有空間內涵的地理信息，按照空間分布以一定的格式輸入、存貯、查詢、分析、更新、圖形編輯、數據庫管理、顯示與輸出和數據綜合分析的計算機技術系統。它可以用于地理信息的動態描述，通過時空構模，分析地理系統的發展變化和演變過程，從而為咨詢、規劃和決策提供服務，其應用領域已遍及與地理空間有關的絕大多數領域。目前國內常用的地理信息系統軟件主要有ArcGIS、MapGIS 和SuperMap 等。

（三） 全球定位系統(GPS)技術

全球定位系統是以人造衛星為基礎的無線電導航系統。原來指美國國防部研制的國防導航衛星系統，該系統由位于距地球20200 km 空間高度的六個軌道面上的24 顆衛星組成，為全球范圍的用戶提供全天候、連續、實時、高精度的三維位置、三維速度以及時間數據。當今隨著俄羅斯GLONASS 系統的開發，歐洲伽里略衛星定位計劃實施以及我國的積極參與，全球定位系統的概念也在變化，它泛指利用衛星技術，實時提供全球空間地理坐標的系統。由于GPS 測量結果是WGS 84 坐標系下的三維地理數據，彼此之間相關性強，容易實現數據共享，經坐標變換和數據格式轉換后可實現與地理信息系統的無縫結合，實現內外業緊密結合，減少了不必要的中間過程，避免了傳統方法的多次清繪、轉繪等帶來的誤差。因此，GPS 技術的應用，可以提高調查的精度和速度，節約人力、物力，降低成本。

（四） “3S”集成技術的應用

目前“3S”技術以其各自的優勢在土地更新調查中得到了廣泛的應用，但也存在一些不足。如RS 技術和GPS 技術可以快速準確地獲得土地變化信息和高質量的空間數據和屬性數據，卻難以進行分析、統計和建庫，GIS 技術可以完成數據處理和建庫卻不能獲取土地利用現狀變化的相關數據。因此綜合應用GPS、RS、GIS 技術，發揮各自的優勢，使之構成完整的、系統的、實時的和動態的“3S”集成技術，形成對土地更新調查進行數據采集、處理、分析、管理、輸出以及更新的技術系統。以RS 快捷、實時、高效地獲取土地利用變化調查信息，GPS 技術快速準確采集土地利用變化圖斑的空間位置，GIS 技術對采集的數據進行編輯實現數據管理自動化，實現了土地利用更新調查信息實時、快速、準確、高精度的數據采集和數據管理的自動化、現代化，較好地解決了以往土地利用更新調查中工作量大、工序多、工效低、精度不高、數據分析難度大、成果輸出不方便等問題。

3 “3S”技術在土地資源管理中的應用

人多地少是我國的基本國情，隨著社會和經濟的發展，土地資源的稀缺性更加凸現，土地資源的形勢十分嚴峻。采用“3S”技術既是我國土地資源管理工作面臨的當務之急，也是促進我國經濟可持續發展和社會全面進步的重要手段。目前，第一次全國土地調查已經廣泛采用“3S”技術、數據庫技術、網絡技術等手段，為大范圍實時準確地獲取土地利用現狀數據及動態更新提供重要信息源，為國土資源管理提供重要的基礎數據平臺。

（1)土地利用現狀變更調查。“3S”技術廣泛應用于土地利用現狀變更調查工作中，采用GPS定位、遙感影像判讀獲取土地利用現狀變化信息，由年終匯總的動態變更調查，發展為及時變更、及時上圖，確保調查成果符合數據、圖件和實地一致的要求。

（2)宅基地勘測。宅基地勘測的目的在于進一步完善農村土地調查及升記成果，實現地籍調查的全覆蓋，為城鄉一體化的現代化地籍管理模式打下數據基礎。在宅基地勘測工作中，利用GPS技術對依法批準的宅基地進行實地測繪;對村民住宅是否按照批準的面積、位置和要求使用土地進行實地檢查，利用G IS技術對農村宅基地調村民住宅是否按照批準的面積、位置和要求使用土地進行實地檢查，利用GIS技術對農村宅基地調查成果進行統一的數據庫管理，更好地為社會主

義新農村建設服務。

（3)基本農田保護。保護基本農田是貫徹“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”基本國策而采取的一項特殊措施。“3S”技術的廣泛應用，尤其是手持GPS / PDA技術的應用，對基本農田保護目標責任制的實施和監管提供了技術支撐，從而簡化了基本農田定期巡查工作流程，提高了基本農田劃區定界的工作效率，也有利于基本農田保護目標責任制的實施和工作質量的監管。

（4）土地利用總體規劃實施監管。土地利用規劃實施監管是一項復雜的系統工程，需處理的信息量大、數據關聯復雜，從基本圖的制作、各類數據的提取、資料的使用與歸檔到日常的管理等工作都相當繁瑣。沒有現代技術體系的支持，該項工作的開展存在困難。目前，土地利用總體規劃的實施與監管正在形成利用RS技術發現土地利用變化信息；利用GPS技術快速、準確地獲取變化信息的空間坐標；利用GIS技術進行土地利用現狀數據庫更新與管理，利用網絡技術進行公示與交流的新型運行機制。

（5）土地執法巡查檢查。在土地執法巡查中，應用RS技術實現“天上看”，即利用兩個不同時段的衛星遙感影像數據進行對比，可以快速、準確地提取近期國土開發利用的動態信息。因此，衛星遙感監測就像天眼，時時監測著國土的變化，國土資源應用遙感技術手段已由階段性的工作轉變為常態性工作，在國土執法檢查的預防和警示違法方面發揮著重要的作用，再與日常動態巡查相結合，可以最大限度地做到早發現、早制止違法行為，把土地礦產違法行為消滅在萌芽狀態。通過遙感發現，結合地面手持GPS／PDA技術，實現“地上查”。即利用集成GPS定位、無線數據通訊、電話語音通訊、錄音、錄像、拍照等功能于一體的智能移動終端，開發國土資源移動執法信息系統，實現執法現場的準確定位、執法信息實時快速采集、執法信息的網絡通訊等特定功能，支撐基于遠程傳輸技術的移動式現場執法。即時定量查清一些建設用地增長過快，違規違法用地、濫用耕地等行為。應用GIS技術，可以實現“網上管”。基于基礎地理數據、遙感影像數據、土地利用現狀和規劃數據及礦業權數據等，建立適用于國土資源執法監察綜合數據庫，應用GIS技術構建統一的國土監管平臺，結合GPS／PDA巡查技術，形成“天上看、地上查、網上管”三位一體的國土資源數字化監管體系。

4 測繪科技的高速發展及其廣泛應用

隨著“數字地球”和“數字城市”概念的迅猛推廣和深入人心，解決落后的城市空間數據基礎設施建設與快速發展的技術系統之間的矛盾已經到了刻不容緩的境地。數字攝影測量與遙感技術的發展與應用，為解決空間數據采集與提取提供了有效手段。地圖制圖學已從傳統的地圖繪制發展成為運用現代計算機技術與網絡信息通信技術相結合的綜合地理信息工程學。當前世界科技發展最活躍的三大領域是生物工程、納米技術與測繪科學。隨著電了技術和計算機技術的高速發展，以3S特別是GPS為中心的測繪科學的發展突飛猛進，一日千里。科技的發展又反過來對測繪觀念造成猛烈沖擊，經典的測繪手段甚至理論迅速被3S技術及相關理論所取代。下面從測量手段和成果兩方面對傳統測繪和現代測繪作一比較:

（1）傳統測繪測量手段:經偉儀三角測量，皮尺鋼尺量距、經偉儀導線、小平板儀大平板儀、水準儀測圖，水準測量、三角高程測量等，手動跟蹤陀螺儀定向。測繪成果:多為紙質地形圖。

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論文摘要：近年來，隨著計算機技術和信息技術的飛速發展，GIS的應用范圍越來越廣，解決了許多常規無法解決的問題。隨著GIS軟件功能的不斷完善、應用范圍的不斷擴大，為 GIS在城市規劃領域的應用提供了可能性。

城市規劃是對一定時期內城市的經濟和社會發展、土地利用、空間布局以及各項建設的綜合部署具體安排和實施管理。城市規劃制圖是城市規劃的重要內容之一，研究如何科學地設計制作城市規劃專題圖，正確合理反映城市規劃的成果。GIS的虛擬現實和三維可視化技術在這一領域有著很大的優勢，GIS在城市規劃中得到廣泛應用。包括建立統一的包含各類城市空間信息的地圖數據庫，為城市規劃提供數字化地圖，為城市地理信息系統提供共享的基礎數據等。

地理信息系統 (Geographic Information SystemGIS)是利用電子計算機及其外部設備，采集、存儲、分析和描述整個或部分地球表面與空問地理分布有關的數據的空間信息系統。地理信息系統的外觀表現為計算機軟件和硬件系統，其內涵卻是 由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型。GIS主要由4個部分組成，即硬件系統、軟件系統、地理空間數據和系統管理操作人員。其核心部分是計算機軟硬件系統，空間數據庫反映了 GIS的地理內容，而管理人員和用戶則決定系統的工作方式和信息表示方式 。

城市規劃涉及大量信息，除基本的自然環境信息(如地形、水系、植被等)，還應包括大量的人工環境信息(如路網、境界、市政建設、建筑物等) 。為了完成城市規劃的任務，需要采用不同的 GIS功能。盡管目前 GIS軟件的優缺點各不相同，而且實現這些功能所采用的技術也不一樣，但是，大多數 GIS軟件包都提供了如下的功能：數據的獲取、數據的編輯、數據的存儲、數據的查詢與分析以及圖形的顯示與交互等。

1 城市規劃制圖數據的獲取與輸入

有多種多樣的數據源可借 GIS使用，例如野外測量數據，運用現代定位技術(GPS，ISS等)所獲得的數據，攝影測量與遙感圖形數據，現有的圖像數據，現有的圖形資料以及統計調查的文字、數字等。不論地理數據信息的形式怎樣多樣化，它大體上可分為兩類：一是地理基礎數據或空間數據，如地形、地物的位置，地面和井下測量點的位置，面積和體積數據等；二是屬性數據或描述數據、表格數據，如對地形、地物、土地的分類、特征表述，生產統計數據，礦產資源狀況數據，社會和生產環境數據等。 城市空間數據的獲取有兩種途徑：一種是通過地形勘測，采用數字測圖等外業工作方法，根據坐標直接繪制數字地形圖；另一種是利用現有的城市地形圖、地理薄膜圖、航空測量照片等作為基礎數據源來內業采集基礎數據。

城市規劃制圖專題數據庫包括各類現狀數據(如現狀道路、現狀建筑、現狀用地)和各類規劃數據(如總體規劃、規劃道路、規劃用地等)。現狀信息可從基礎地形數據庫中提取，建立各種現狀圖庫；各種規劃專題圖由數字化儀或掃描儀輸人圖形元素。這些圖形元素只表示出元素的空間位置。建立各種圖形庫后，對于具有屬性數據的元素， 完成屬性結構定義后，建立屬性與圖形元素關聯，進行屬性數據錄入。

2 城市規劃制圖數據的存儲與編輯

城市規劃數據量大，數據形式多樣化，可以分為空間數據、屬性數據和符號數據三大部分。數據存儲管理是建立地理信息系統數據庫的關鍵步驟涉及到空間數據和屬性數據的組織。數據存儲和數據庫管理涉及地理元素(地物的點、線、面)的位置、空間關系以及如何組織數據，使其便于計算機處理和系統用戶理解等。用于組織數據庫的計算機程序稱為數據庫管理系統(DBMS)。數據模型決定了數據庫管理系統的類型。

數據編輯是指對地理信息系統中的空間數據和屬性數據進行數據組織、修改等。針對數據的不同可分為空間數據編輯和屬性數據編輯。其中，空間數據編輯是 GIS的特色，是利用地理信息系統軟件工具 ，對現有的已采用到的空間數據進行處理和再加工的過程。通過各種渠道，運用各種手段采集而來的數據，在建立空間數據庫和應用分析前，都需要按照系統設計要求進行數據組織，然后進行修改。

3 城市規劃制圖數據的查詢與分析

GIS系統具有較強的空間數據查詢與分析功能。通過分析和研究城市空間實體的現狀來預測其發展 ，并以此作為編制城市規劃、指導城市建設的依據。空間分析的作用，提高了城市規劃處理各類規劃基礎數據能力，提高了未來城市發展的預測、模擬和優化能力，使規劃能夠在理性的綜合分析基礎上做出科學判斷與決策。通過城市規劃空間分析，可以顯示城市空間相互作用關系，如城市土地空間演變、城市結構以及空間演變、人 口與用地之間的關系 ，自然條件與城市結構的關系等。

3．1 空間數據管理

主要包括 ：基礎文件的建立、更新、檢索、開窗、列表與顯示，文件的接邊、統計綜合，將坐標轉換成格網或將格網轉換成坐標等。

3．2 拓撲關系與制圖綜合

空間概念能用幾何關系和拓撲關系來度量。基本空間單元與其相關的特征是：點、線(長度、彎曲、方向)、面積(范圍、周長、凹凸、連結、重疊)和體積。空間實體可以定義為多個空間單元的組合，這種組合可以是相同類型實體組合，也可以是不同類型實體組合。

3．3 城市規劃專題要素符號化

專題要素的符號化實際上就是對空間對象的屬性資料使用符號進行可視化表達。空間對象的屬性資料通常有兩種類型：一種是用字符表示的定性描述資料，如名稱、類別、功能等；另一種是用數值表示的定量資料，如面積、產值、人口數等。在 GIS中，對定性資料通常采用質底法、范圍法或面狀充填法(顏色或不同陰影線)；對定量數據通常采用分級統計圖法、點值法、點符號法、線符號法等。在專題要素符號化過程中，用戶首先要選擇待符號化的圖層及其關聯的屬性表，并從屬性表中選取相應的屬性項，然后再選擇符號的表現方式。

3．4 緩沖區生成 。多邊形重疊和消除

緩沖區生成與分析是根據數據庫中的點、線、面實體，自動建立其周圍一定寬度范圍的緩沖區多邊形。它們是 GIS的基本空間分析功能，例如一個商業中心的輻射范圍有多大等。

多邊形重疊和消除是將同一地區、同一比例尺的幾種多邊形要素的數據文件進行重疊處理，從而產生許多新的多邊形，例如，地質地形圖就是同一地區、相同比例尺的地形地物數據文件與地質資料的數據文件疊加的結果。因此，重疊和分離是經常需要的操作。

3．5 數據輸出與可視化表現

自動制圖是 GIS的主要功能之一。在GIS數據庫中存儲有各種空間定位數據和屬性數據，如地形、環境、資源、人口、交通的數據。對這些數據可及時更新、增刪。制圖功能模塊或軟件包通過圖形編輯，可根據用戶的需要對數字地圖進行整飾，按照給定的符號、注記和顏色進行圖形顯示或繪圖儀輸出。GIS不僅可以輸出全要素地圖，還可以根據用戶需要，分層輸出各種專題圖(如行政區劃圖、市域現狀圖、土地利用圖、道路交通圖)、各類統計圖、圖表及數據等，如圖1所示。

地理信息系統的可視化表現，就是將已經獲取的各種地理空間數據，經過空間可視化模型的計算機分析，轉換成可以被人們的視覺感知的計算機一維(或二維)圖形和圖像。地理空問數據包括圖形圖像和屬性信息，還包括與地理對象有關的音頻、視頻、動畫等多媒體信息。這些存儲于計算機中的空間地理數據是看不見、摸不著的東西，而人們在日常生活和交往中，早已習慣運用圖形、照片、表格等方式來表達各種地理要素的空間分布和關系。為此圖件是空間地理數據可視化表現最常見的形式。

4 城市規劃模擬與虛擬現實

城市規劃模擬以可視化方法模擬規劃方案，通過擴展分析和指標統計等方法，從模擬的結果中直觀地了解規劃方案實施以后的城市狀況、經濟發展水平及其空間結構與形態。

虛擬現實(Virtual Reality)是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。虛擬現實是多種技術的綜合，是集先進的計算機技術、傳感與測量技術、仿真技術、微電子技術等為一體的綜合集成技術。在計算機技術中，虛擬現實技術依賴于人工智能、圖形學、網絡、面向對象、人機交互和高性能計算機技術。

虛擬現實的特點是：人們可以實時參與，實時交互。實際上虛擬現實也是一種用戶界面工具。用戶不僅可以觀察數據，而且可以與數據交互，虛擬現實是一種多技術、多學科相互滲透和集成的技術，研究難度雖然很大，但 目前已有基于微機的實用系統。虛擬城市四維空間是很重要的城市規劃內容，它將代替實體模型所達不到的仿真空間效果，使城市設計成果更加形象和直觀。對政府管理人員，將城市仿真作為公眾參與、展現城市未來的手段，效率是顯然的，身臨其境的參與能力使得它是城市規劃的一種創新手段。

虛擬現實和 CAD及計算機動畫的區別在于：動畫的所有畫面是事先定義計算好的，操作者只能被動地觀看結果。而 VR技術能讓操作者隨時改變視角、位置和路線，觀察虛擬的城市環境，使人沉浸在虛擬環境中，并可以與它發生交互作用。數字城市將虛擬現實技術應用于其中，這樣在城市規劃設計階段，就使人們能夠在一個虛擬的三維環境中，用動態的交互的方式對未來的城區進行身臨其境的全方位的審視，并將地理信息系統相關信息集成在其中。這是傳統的規劃設計效果圖和預設路徑的三維動畫所無法達到的。

5 虛擬現實在城市規劃中的應用

根據上述知道 ，在平面上設計和繪制規劃圖紙存在許多局限性，主要在于：不能給設計人員和用戶提供真實、直觀、富于真實感的場景，不利于規劃方案的展示，非專業人員和設計人員之間的溝通可能出現障礙；設計方案可能存在著不易發現的設計缺陷，隱藏著規劃風險；設計過程周期長、效率低、資金高，在宣傳規劃方案的效果上還有待增強J。

可視化(Visualization)一直是 GIS的一個重要的研究領域。可視化的形式依賴于個人想完成的任務，即一種可視化形式只適合于某一特定的信息表達 。現有的三維可視化技術，其原理是在二維GIS的基礎上，增加高程信息。早期受限于計算機二維圖形軟硬件顯示技術，大量的研究放在圖形顯示的算法上，如畫線、顏色設計、選擇符號填充、圖形打印、主要應用于專題地圖的制作等。從 20世紀80年代末以來，三維 GIS及其可視化成為 GIS的研究熱點。三維可視化技術與虛擬現實技術的結合是第四代 GIS發展的必然趨勢，也是 GIS發展的新方向引。

可視化 GIS的發展和實現，使 GIS的使用變得更加簡單化和形象化，同時也必然導致虛擬現實技術的集成。用戶通過交互操作，就可以對管理空間數據的變化進行動態可視化觀察，從而對一些抽象數據的動態過程得到一個直觀的分析和形象的結果。在城市規劃設計的過程中，由于規劃設計的對象是三維的城市空間，而規劃師所能直接繪制的只是二維的設計草圖，城市規劃師如想很方便地知道建筑物的規模、外觀、所處的環境是否和諧，以便確定或修改規劃方案，通過三維 GIS技術，進行多方案 分析，可以得到一個合理的設計結果，如圖2所示。

這樣形成的三維物體場景，不能表達過多的細節，在真實性和表達的細膩程度上，無法和計算機動畫相比。但是，它可以從多個視角、多個場景中觀察虛擬的城市空間，更新修改的速度快，便于實現實時多方案比較、實時城市設計要素修改。這種技術已經能夠滿足在城市設計的方案階段，協助規劃師推敲和修改方案的需要。

三維仿真虛擬現實技術應用于城市規劃制圖中，具有顯著的意義。首先，三維仿真虛擬現實技術提高了方案設計和審批的效率，在設計和審批過程中，都可以將規劃設計方案制作成三維模型，進行探討與審查；其次，通過三維仿真虛擬現實技術，可將城市建設的不同地區、不同發展階段的規劃設計方案結合現狀制作成城市建設形態發展跟蹤三維模型，如圖3所示；第三，三維仿真虛擬現實技術可以真實、直觀的處理越來越復雜的三維數據，提高城市規劃管理效率與政務公開。

6 結 語

近年來 ，GIS發展極為迅速，它的應用領域不斷擴展。作為規劃領域的人員，作者僅從 GIS的幾個功能出發 ，探討了這些功能在城市規劃制圖中的應用，尤其是虛擬現實和三維可視化功能在城市規劃領域的應用前景。虛擬現實技術使城市規劃成果更直觀、更詳細地展現在我們面前。虛擬現實技術以其強大的功能和廣泛的應用，改變了城市規劃和建筑設計表現形式從傳統效果圖、沙盤模型、三維動畫的設計模式提升到數字技術發展的變革，更重要的是實現了對城市環境從過去到未來變化狀態及趨勢進行科學的仿真、模擬和預測-5。我們相信，GIS功能在城市規劃中的應用，將會大大地促進GIS與城市規劃的融合，必將進一步對規劃數據進行綜合分析，進行深層次的數據挖掘。GIS在城市規劃制圖中的應用一定會 更廣泛、更深入。

參考文獻

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關鍵詞：地理信息系統；遙感；全球定位系統；“3S”集成

3S Technology and 3S Integration

Li Bi-wen

（Shenzhen Investigation & Research Institute CO.，LTD， 15 Fuzhong Road，Shenzhen，518026）

Abstract： By introducing GIS， GPS， RS concept， development and the relationship between expounded 3S integration is the inevitable trend of development of information systems， summarized the current application of 3S integration technology status and development prospects.

Keywords： geographic information systems； remote sensing； Global Positioning System； "3S" integration

空間定位系統（目前主要指GPS全球定位系統）、遙感（RS）和地理信息系統（GIS）是目前對地觀測系統中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應用的3大支撐技術（以下簡稱“3S”），是現代社會持續發展、資源合理規劃利用、城鄉規劃與管理、自然災害動態監測與防治等的重要技術手段，也是地學研究走向定量化的科學方法之一[1]。

近幾年來，國際上“3S”的研究和應用開始向集成化（或綜合化）方向發展。在這種集成應用中：GPS主要被用于實時、快速地提供目標， 包括各類傳感器和運載平臺（車、船、飛機、衛星等）的空間位置；RS用于實時地或準實時地提供目標及其環境的語義或非語義信息，發現地球表面上的各種變化，及時地對GIS進行數據更新；GIS則是對多種來源的時空數據進行綜合處理、集成管理、動態存取，作為新的集成系統的基礎平臺，并為智能化數據采集提供地學知識。

1.3S概述

1.1地理信息系統GIS

地理信息系統（Geographic Information System）是一種由硬件、軟件、數據和用戶組成以研究地理或地學數據的數字化或圖形化采集、存貯、管理、描述、檢索、分析和應用與空間位置有關的相應屬性信息的計算機支持系統，它是集計算機學、地理學、測繪遙感學、環境科學、空間科學、信息科學、管理科學和現代通訊技術為一體的一門新興邊緣學科。

地理信息系統是在計算機硬件與軟件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統[2]。地理信息系統主要由計算機硬件系統、計算機軟件系統、空間數據和系統使用管理及維護人員組成， 其主要功能模塊有空間數據輸入模塊、空間數據管理模塊、空間數據處理分析模塊、應用模型和空間數據輸出模塊。目前市場上流行的GIS軟件有ARC/ INFO 、IGDS/ MRS、 TIGRIS、MAPGIS、GEOSTAR、CITYSTAR以及 VIEWGIS等。

1.2全球定位系統GPS

全球定位系統是以衛星為基礎的無線電測時定位、導航系統，由分布在與赤道面夾角為55°的6 個軌道上的24 顆工作衛星和3 顆備用衛星組成[3]，可為航天、航空、陸地、海洋等方面的用戶提供不同精度的在線或離線的空間定位數據。所謂GPS定位是指運動載體實時測出接受天線所在的位置，而導航則是指GPS接收機在測得運動載體實時位置的同時，還測得運動載體的速度，時間和方位等狀態參數， 進而可“引導”運動載體駛向預定的目標位置。作為從軍方發展起來的產品，根據其用途不同（民用和軍用兩種），GPS定位分為標準定位服務SPS（Standard Positioning Service）和精確定位服務PPS （Precise Positioning Service），其通常由空間導航衛星、地面監控站組和用戶設備三部分組成。

70年代初期，美國國防部為滿足其軍事部門海陸空高精度導航、定位和定時的需求而建立了GPS。80年代以來尤其90年代以來，GPS衛星定位和導航技術與現代通信技術相結合，在空間定位技術方面引起了革命性的變革。用GPS同時測定三維坐標的方法將測繪定位技術從陸地和近海擴展到整個海洋和外層空間，從靜態擴展到動態，從事后處理擴展到實時（準實時）定位和導航，從而大大拓寬了它的應用范圍和在各行各業中的作用

1.3遙感技術（RS）

遙感（Remote Sensing），是一種遠距離不直接接觸物體而取得其信息的探測技術。即指從遠距離高空以及外層空間的各種平臺上利用可見光、紅外、微波等電磁波探測儀器，通過攝影和掃描、信息感應、傳輸和處理，從而研究地面物體的形狀、大小、位置及其環境的相互關系與變化的現代綜合性技術。

遙感是由美國Pruitt提出的名稱，1962 年美國地理學會正式公開使用。1972 年美國陸地衛星發射成功，MSS圖像獲得巨大效益，得到世界范圍的認可和支持，使遙感成為一門高新技術并得以長足發展。遙感用于實時或準實時、快速地提供目標及其環境的語義或非語義信息，發現地球表面的各種變化，及時地對GIS進行數據更新。遙感技術朝著多傳感器、多遙感圖像的空間分辨率、多光譜分辨率和多時間分辨率，以及對遙感圖像自動判讀的精確性、可靠性和定量量測的精度都在不斷地提高，使之不僅用于觀測和監測地面變化，而且主要用于地表信息的采集和更新，成為地理空間基礎框架建設中空間數據獲取與更新的基本手段之一[4]。遙感技術將進一步與GIS和GPS結合，廣泛應用于數字城市建設、生態環境保護、自然災害監測與預報以及資源調查與評估等領域。

2.3s的關系

GIS、GPS與RS三者功能上存在明顯的互補性，在實踐中人們漸漸認識到只有將它們集成在一個統一的平臺中，其各自的優勢才能得到充分發揮。

對于GIS來說，全球定位系統（GPS），遙感（RS）提供了極為重要的實時、動態、精確獲取空間數據的方法，是GIS的重要數據源。GPS和GIS結合，不僅能取長補短使各自的功能得到充分的發揮，而且還能產生許多更高級功能，從而使GPS和GIS的功能都邁上一個新臺階。GIS與RS的結合中，RS是GIS的重要信息源，GIS是處理和分析應用空間數據的一種強有力的技術保證.對于RS和GPS而言，從GIS的角度說，GPS和RS都可看作數據源獲取系統。然而，GPS和RS既分別具有獨立的功能，又可以互相補充完善對方。

從信息和系統運轉的流程來說，RS，GPS是數據采集階段獲取信息的的方法和手段，GIS是數據處理階段信息分析演算的工具，在結果輸出和運用階段，GPS和GIS則協同作用，為用戶提供決策參考和依據。

3.3s集成現狀與發展

“3S”是指將GIS，GPS，RS三種對地觀測新技術及其他相關技術有機地集成在一起。目前，3S在空間信息獲取與處理、海量信息管理，以及信息集成分析應用中已日益成熟，并達到產業化應用。

3.1 GIS與RS的集成

遙感是地理信息系統重要的數據源和數據更新的手段。相反，GIS則是遙感中數據處理的輔助信息，用于語義和非語義信息的自動提取。GIS與RS可能的結合方式包括：分開但是平行的結合（不同的用戶界面、不同的工具庫和不同的數據庫）、表面無縫的結合（同一用戶界面，不同的工具庫和不同的數據庫）和整體的結合（同一個用戶界面、工具庫和數據庫） 。

近年來我國關于RS和GIS結合集成研究較多，經歷了由初步探討向逐漸成熟發展的過程。其應用主要包括兩個方面：一是RS數據作為GIS的信息源；二是GIS為RS提供空間數據管理和分析的手段。目前，RS與GIS一體化的集成應用技術漸趨成熟，在植被分類、災害估算、圖像處理等方面均有相關報道。在應用GIS空間分析的功能為RS數據提供空間數據管理和分析的研究中，多是考慮GIS的DEM 數據、氣候、環境等因素的空間分布。

3.3 GIS與GPS的結合

GPS和GIS結合，不僅能取長補短使各自的功能得到充分的發揮，而且還能產生許多更高級功能，從而使GPS和GIS的功能都邁上一個新臺階。

GPS是全球定位系統，利用GPS接收機，可以直接測定地面上任一點的三維坐標。GPS與GIS相結合可以實現電子導航，用于交通管理、公安偵破、自動導航，也可以用作GIS實時更新。如果再加上CCD攝像機實時攝像和配以影像處理，則可以形成實時GIS運行系統，用于公路、鐵路線路狀況的自動監測和管理，以及作戰指揮系統等。

3.3 RS與GPS的結合

GPS的精確定位功能克服了RS定位困難的問題。傳統的遙感對地定位技術主要采用立體觀測、二維空間變換等方式，采用地—空—地模式先求解出空間信息影像的位置和姿態或變換系數，再利用它們來求出地面目標點的位置，從而生成DEM和地學編碼圖像。但是，這種定位方式不但費時費力，而且當地面無控制點時更無法實現，從而影響數據實時進入系統。而GPS的快速定位為RS實時、快速進入GIS 系統提供了可能，其基本原理是用GPS/ GPS/ INS方法，將傳感器的空間位置（Xs，Ys，Zs）和姿態參數（Φ、ω、k）同步記錄下來，通過相應軟件，快速產生直接地學編碼[5]。此外，利用RS數據也可以實現GPS定位遙感信息查詢。

目前“3S”技術的結合與集成研究已經有了一定的發展， 正在經歷一個從低級向高級的發展和完善過程。“3S”系統的低級階段，系統之間是通過互相調用一些功能來實現的； “3S”集成的高級階段，三者之間不只是相互調用功能，而是直接共同作用，形成有機的一體化系統，以快速準確地獲取定位的現勢信息，對數據進行動態更新，實現實時實地的現場查詢和分析判斷。

為了實現真正的“3S”技術集成，需要研究和解決“3S”集成系統設計、實現和應用過程中出現的一些共性的基本問題，如“3S”集成系統的實時空間定位、一體化數據管理、語義和非語義信息的自動提取、數據自動更新、數據實時通訊、集成化系統設計方法以及容圖形和影象的空間可視化等，為進一步設計和研制實用的“3S”集成系統提供理論、方法和工具。

4.結論

“3s”的集成是GIS，GPS和RS三者發展的必然結果。三者最初獨立發展，但各有優缺點，因此有了“3S”的兩兩結合，其中應用最廣泛，技術最成熟的當屬GIS與RS的結合，二者結合的關鍵在軟件，即實現圖形和圖象的真正集成。后來，動態監測，作物估產等領域的應用又把“3S”的完全集成推上了歷史舞臺，從而揭開了地理學等學科發展的新篇章。