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關(guān)鍵詞 地理信息系統(tǒng) 教學(xué)問(wèn)題 思考
0 引言
地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)空間地理數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、管理、處理、分析、建模和顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。①自1963年第一個(gè)地理信息系統(tǒng)(GIS)出現(xiàn)至今已有近50年的歷史,隨著GIS行業(yè)的發(fā)展和GIS專業(yè)人才需求的增加,GIS高等教育發(fā)展也十分迅速,從1998年教育部設(shè)立GIS本科專業(yè)至今,我國(guó)已有超過(guò)200多所高等院校開(kāi)辦了GIS專業(yè),開(kāi)設(shè)GIS原理課程的非GIS專業(yè)就更多了。②浙江農(nóng)林大學(xué)于2001年陸續(xù)在資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)、測(cè)繪工程、生態(tài)學(xué)、林學(xué)等6個(gè)專業(yè)開(kāi)設(shè)GIS原理課程,已有10多 年的開(kāi)課歷史且于2005年起開(kāi)辦GIS專業(yè)。與此同時(shí),教師在GIS原理課程教學(xué)方面積累了一些經(jīng)驗(yàn),學(xué)生的GIS理論水平和應(yīng)用技能逐年提高。但在教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)上仍有許多不足之處,為提高教學(xué)質(zhì)量,本文重點(diǎn)談?wù)劷虒W(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題與教學(xué)改革的想法。
1 教學(xué)中的問(wèn)題與不足
回顧多年的教學(xué)實(shí)踐,我校地理信息系統(tǒng)原理教學(xué)從一門課開(kāi)始到開(kāi)辦一個(gè)專業(yè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)室從無(wú)到有,軟件平臺(tái)從1個(gè)到3個(gè)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從僅有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)發(fā)展到基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)全部開(kāi)出。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷豐富,難度不斷加大,教學(xué)的質(zhì)量不斷提高,為社會(huì)輸送了許多優(yōu)秀的GIS技術(shù)人才。但隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展與人才市場(chǎng)需求的變化,GIS人才培養(yǎng)的過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題。
1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),主動(dòng)性差
在理論教學(xué)中,一些教師為了在有限時(shí)間里完成教學(xué)內(nèi)容,教師講授的教學(xué)內(nèi)容很豐富;而學(xué)生以聽(tīng)講為主,以致課堂上互動(dòng)不足、氣氛平淡,常出現(xiàn)學(xué)生打瞌睡、看課外書(shū)、玩手機(jī)等現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生常常是參照教師的示范進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),甚至教師一邊操作、學(xué)生一邊模仿。整個(gè)教學(xué)過(guò)程學(xué)生沒(méi)有自主性,始終處在一種被動(dòng)狀態(tài),創(chuàng)造性和分析能力不能得到訓(xùn)練。
1.2 理論與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)搭配不合理
GIS理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本同步,每一章理論課相應(yīng)安排至少一次實(shí)驗(yàn),因而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容量大,需要合理安排理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)比例。從多數(shù)高校GIS精品課程理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)比例來(lái)看,多數(shù)都在3∶2左右,有的甚至達(dá)到1∶2,③④而我校多年來(lái)這個(gè)比例一直是2∶1,且從學(xué)生的反饋與實(shí)際教學(xué)過(guò)程也反映了實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)偏少的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)偏少會(huì)造成教學(xué)節(jié)奏偏快,理論與實(shí)踐教學(xué)不能很好地銜接,部分學(xué)生感覺(jué)理論課枯燥乏味,實(shí)驗(yàn)課不能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),致使其有很強(qiáng)的挫敗感。
1.3 考核重理論,輕實(shí)踐
GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論課程,僅僅是理論課程的驗(yàn)證和延伸,考核的重點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)的記憶而不是實(shí)踐應(yīng)用。目前GIS原理課程的考核仍以期末試卷成績(jī)?yōu)橹?,?shí)驗(yàn)教學(xué)部分的考核成績(jī)包含在平時(shí)成績(jī)里,而平時(shí)成績(jī)只占總評(píng)成績(jī)的30%,除去平時(shí)成績(jī)里的作業(yè)與考勤部分,實(shí)驗(yàn)部分的成績(jī)所占比例更少了,致使部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度降低。
1.4 GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)結(jié)合不緊密
目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)教材設(shè)計(jì)的內(nèi)容都是分章節(jié)、針對(duì)單一目標(biāo)設(shè)計(jì)的,未考慮前后實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連續(xù)性,缺乏一個(gè)把所有知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)的綜合案例,尤其缺乏針對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)的案例。文獻(xiàn)中已有這方面的探索,但在教材編寫上幾乎是完全處于空白狀態(tài)。④⑤
1.5 國(guó)產(chǎn)GIS軟件平臺(tái)不足
目前流行的GIS軟件有ARCGIS、MAPINFO、MAPGIS、SUPERMAP等。前兩個(gè)是美國(guó)產(chǎn)軟件,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛影響大而深遠(yuǎn)。后兩個(gè)是國(guó)產(chǎn)軟件,目前在土地規(guī)劃管理、地質(zhì)等許多行業(yè)占領(lǐng)了應(yīng)用市場(chǎng)。ARCGIS、MAPINFO軟件的實(shí)驗(yàn)教程較多,且多數(shù)教師熟悉這兩款軟件。我校GIS課程所使用的軟件平臺(tái)也以這兩種軟件為主,國(guó)產(chǎn)軟件較少使用。為了適應(yīng)GIS人才市場(chǎng)需求,擴(kuò)大學(xué)生就業(yè)面,GIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)主流GIS軟件的培訓(xùn),為學(xué)生進(jìn)入國(guó)產(chǎn)GIS軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域做些必要的準(zhǔn)備。
2 教學(xué)改革建議與措施
2.1 注重學(xué)生專業(yè)特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
GIS原理是各專業(yè)本科生學(xué)習(xí)GIS知識(shí)的入門課程,有些專業(yè)的學(xué)生上這門課之前對(duì)GIS原理是不了解的,認(rèn)為與所學(xué)本專業(yè)無(wú)關(guān),產(chǎn)生了學(xué)習(xí)GIS原理沒(méi)用的看法。這就需要針對(duì)不同專業(yè)特點(diǎn)設(shè)立不同的教學(xué)目標(biāo),從第一堂課就開(kāi)始借助實(shí)例講授GIS技術(shù)在學(xué)生所學(xué)專業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用,并結(jié)合GIS課程在不同專業(yè)培養(yǎng)中的地位與作用,組織設(shè)計(jì)與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。例如,城市規(guī)劃本科生的培養(yǎng)目標(biāo)是能夠運(yùn)用GIS解決規(guī)劃數(shù)據(jù)管理、分析、制圖的需要,就需要制圖方面增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容;而地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生則需要增加在GIS開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方面的教學(xué)內(nèi)容。從而使學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到GIS原理與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生理解 GIS技術(shù)在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)GIS原理的興趣。
2.2 加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué),活躍課堂氣氛
GIS原理的理論教學(xué)可充分利用提問(wèn)式、啟發(fā)式、案例式、實(shí)習(xí)式等各種教學(xué)方法,加強(qiáng)師生互動(dòng),讓學(xué)生充分參與課堂教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力和改善課堂教學(xué)的效果。
2.3 注重各章節(jié)的聯(lián)系,把握課程主線
由于學(xué)科的交叉性,GIS原理教學(xué)內(nèi)容會(huì)涉及地理學(xué)、測(cè)繪、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)值算法、遙感等多學(xué)科內(nèi)容。這些知識(shí)點(diǎn)分散于各個(gè)章節(jié)中,極易使學(xué)生感覺(jué)不同章節(jié)的跨度大、關(guān)聯(lián)性差、內(nèi)容龐雜且不易把握。教師需要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從整體把握教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生梳理前后章節(jié)內(nèi)容的邏輯關(guān)系,使學(xué)生理解整個(gè)教學(xué)內(nèi)容都是圍繞對(duì)空間數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、編輯、分析、輸出這一條主線。如地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)的組織與管理均是闡述空間數(shù)據(jù)是怎么存儲(chǔ)的。學(xué)生掌握這一主線,再由主線發(fā)散到各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn),就不會(huì)感覺(jué)教學(xué)內(nèi)容的分散了。
2.4 合理安排理論與實(shí)踐教學(xué)時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率
GIS技術(shù)是以計(jì)算機(jī)與GIS軟件為基礎(chǔ)來(lái)解決各應(yīng)用領(lǐng)域的空間地理數(shù)據(jù)獲取、管理、分析、制圖等任務(wù)的重要工具。因而學(xué)生能夠使用1~2 種典型的GIS軟件解決與專業(yè)相關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題是GIS教學(xué)的重要任務(wù)。通過(guò)48~52個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí),使學(xué)生既要理解GIS基礎(chǔ)理論,又要掌握軟件的使用,對(duì)于非地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有畏難情緒。為了幫助學(xué)生能夠在有限的課堂時(shí)間內(nèi)更快更好地消化吸收所教授的學(xué)習(xí)內(nèi)容,需要充分發(fā)揮理論與實(shí)踐教學(xué)的相互促進(jìn)作用。一方面,安排足夠的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間,另一方面合理安排理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)教學(xué)時(shí)間的前后順序。比如,空間數(shù)據(jù)模型的理論課教授時(shí),如果能先上實(shí)踐課,學(xué)生對(duì)空間數(shù)據(jù)有了直觀的認(rèn)識(shí),那么理論教學(xué)時(shí),學(xué)生就不會(huì)感到因?yàn)檎n程內(nèi)容太抽象而理解困難,既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,還能激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的欲望。
2.5 加大實(shí)踐教學(xué)力度,培養(yǎng)實(shí)踐能力
當(dāng)前,GIS應(yīng)用已由專業(yè)化向社會(huì)化方向發(fā)展,GIS專業(yè)的人才需求與培養(yǎng)都傾向于實(shí)用化階段。⑥因此在GIS實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中需注重培養(yǎng)學(xué)生GIS技術(shù)的應(yīng)用能力,將實(shí)踐教學(xué)的各環(huán)節(jié)與專業(yè)培養(yǎng)方向緊密結(jié)合,提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。一方面增加與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)一些工程類的任務(wù)布置給學(xué)生;另一方面,為學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造良好平臺(tái)與更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。比如給一幅遙感圖像,要求學(xué)生提取專題信息并制作專題圖這樣一個(gè)大作業(yè),由學(xué)生獨(dú)立完成,在我校的城規(guī)專業(yè)GIS教學(xué)中取得了很好的效果。
2.6 利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),促進(jìn)信息化
充分利用網(wǎng)絡(luò)課堂,運(yùn)用多媒體技術(shù)將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容制作實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的演示課件與交互型實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體課件,提供學(xué)生自學(xué)平臺(tái)。供學(xué)生在課外時(shí)間復(fù)習(xí)提供一個(gè)方便的學(xué)習(xí)環(huán)境。此外,還可利用網(wǎng)絡(luò)課堂與QQ等的聊天工具加強(qiáng)與學(xué)生交流,及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),針對(duì)學(xué)生掌握的情況調(diào)節(jié)課程進(jìn)度與節(jié)奏。
關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng)校園MapX
長(zhǎng)期以來(lái),有關(guān)學(xué)校的管理信息系統(tǒng)只注重于系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)的輸入、分析和管理,如教室位置的分布、學(xué)生所在公寓位置等等,幾乎撇開(kāi)了有關(guān)的地理信息。這對(duì)于全面分析系統(tǒng)信息,尤其是有關(guān)地理位置的信息是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
而GIS是一種能同時(shí)處理屬性與空間信息,并實(shí)現(xiàn)對(duì)空間信息的可視化管理的新興信息處理系統(tǒng)。將地理信息系統(tǒng)與校園管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)組建校園地理信息系統(tǒng)將徹底改變傳統(tǒng)的校園信息的管理模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)校園的可視化管理,增加系統(tǒng)的空間分析管理能力,大幅度提高學(xué)校的辦公自動(dòng)化水平。
系統(tǒng)可以在VC++、VB、Delphi等軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下結(jié)合組件式GIS軟件MapX或MO進(jìn)行開(kāi)發(fā),該系統(tǒng)是在Delphi環(huán)境下結(jié)合MapX4.5開(kāi)發(fā)的。
1 校園地理信息系統(tǒng)概述。校園地理信息系統(tǒng)(CampusGeographic Information System,以下簡(jiǎn)稱CGIS)是城市地理信息系統(tǒng)的一個(gè)縮影,具有城市地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能。它用圖形、圖像數(shù)字信息來(lái)表現(xiàn)校園各種空間及屬性要素,為用戶提供各種校園信息的查詢、檢索和必要的空間分析、統(tǒng)計(jì)操作以及按不同用戶要求輸出相應(yīng)的專題要素,為校園的發(fā)展預(yù)測(cè)、規(guī)劃決策以及科學(xué)管理提供可靠依據(jù)。該系統(tǒng)將成為校園新的信息源,任何與校園有關(guān)的信息都將給定位,并與空間數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái)。用戶將可以圖文并茂的查詢校園信息,而且獲得最為直接的效果。數(shù)字校園系統(tǒng)有很大的集成度,用戶可以隨時(shí)獲得所需的信息,就如同置身于校園中一般。它的建立和使用可以提高校園對(duì)外的知名度,給學(xué)校的各項(xiàng)工作都帶來(lái)了很大方便,可為學(xué)校創(chuàng)造可觀的社會(huì)效益。
2 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)。
2.1 系統(tǒng)功能模塊的劃分。按系統(tǒng)需求分析,本系統(tǒng)將劃分為普通瀏覽功能,地圖管理功能,文檔、圖片、影音文件管理,空間分析,其他等功能模塊。其功能模塊圖如圖1所示。
2.1.1 地圖瀏覽。
地圖縮小:能對(duì)地圖進(jìn)行一定比例的縮小,地圖的瀏覽功能實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖的縮小有利于了解所查詢物體在整個(gè)校園中的位置。
地圖放大:放大地圖功能可以讓物體以用戶可以接受的比例大小顯示在屏幕中央。
地圖漫游:支持用戶鼠標(biāo)拖放地圖,可以讓用戶在不縮小地圖的情況下拖動(dòng)瀏覽全圖。
查詢:提供選擇工具,用戶可以選擇物體進(jìn)行查詢,也可以在查詢窗口輸入想查詢的信息進(jìn)行查詢,并將查詢結(jié)果在地圖顯示。
2.1.2 地圖管理。
圖層增加刪除:用戶可以對(duì)需要顯示的圖層進(jìn)行設(shè)置,以便查找。如需要在地圖上找到信息樓,則可以刪除其他圖層,只顯示教學(xué)樓層,并及時(shí)反映在地圖上。
地圖屬性的設(shè)置;可以設(shè)置圖層是否可見(jiàn),是否可以編輯,是否加標(biāo)注等。如設(shè)置教學(xué)樓層不可編輯,則在查詢信息時(shí)該層上的所有物體將不能被作為選擇查詢。
2.1.3 空間分析。
地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用不僅僅是在靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢、檢索方面,與其他信息系統(tǒng)比較,其優(yōu)勢(shì)是其強(qiáng)大的空間分析功能。空間分析功能是建立在空間數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系基礎(chǔ)之上、在系統(tǒng)操作運(yùn)算功能支持下來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體包括緩沖區(qū)分析、鄰域分析、空間疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析。
2.1.4 其他功能。
直線距離測(cè)量:實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖上兩物體間最短距離的測(cè)量。
折線距離測(cè)量:可以完成對(duì)地圖上兩物體間按折線方式的測(cè)量,如從第一教學(xué)樓沿某條道路到第二教學(xué)樓有多遠(yuǎn)。
最短路徑查詢:實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航即不在地圖上定位起點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn),系統(tǒng)將按最短路徑算法得到起點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)間存在的最佳路徑,并在地圖上顯示。
2.2 數(shù)據(jù)的組織方式。由于系統(tǒng)不僅需要進(jìn)行信息查詢,還要在地圖上進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析,所以除了要存放各類信息的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)外,還需要存放地圖數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)將需要由空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分共同來(lái)完成相應(yīng)的功能。它們的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖2所示:
2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)流程。整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)功能相對(duì)完善、信息需求量大的地理信息系統(tǒng)。首先要確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),其次要確定系統(tǒng)將在什么樣的環(huán)境下完成實(shí)現(xiàn),還有收集制作校園電子地圖的資料、繪制地圖、數(shù)據(jù)資料入庫(kù)等,最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),完成系統(tǒng)的相應(yīng)功能。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖3。
3 系統(tǒng)功能模塊的實(shí)現(xiàn)。
3.1 地圖瀏覽功能的實(shí)現(xiàn)。地圖的縮小、放大、全屏顯示、居中和漫游等,都是地理信息系統(tǒng)最基本的功能,要實(shí)現(xiàn)這些功能,在MapX中需要對(duì)所有圖層做同樣的處理,先來(lái)看看圖4所示MapX的結(jié)構(gòu)模式。
Map:(組件的基本組成單元是Object(單個(gè)對(duì)象)和Collection(集合)。其中集合包括對(duì)象,是多個(gè)對(duì)象的組合。每種對(duì)象和集合負(fù)責(zé)處理地圖某一方面的功能。由圖4可以看出,位于頂層的是Map對(duì)象本身,其它均由Map對(duì)象繼承。Layers,DataSets,Annotations是Map對(duì)象下面的三個(gè)重要的分支。其中Layer主要用于操作地圖的圖層,Dataset用于訪問(wèn)空間數(shù)據(jù)表,Annotation用于在地圖上增加文本或者符號(hào)。
基于這種結(jié)構(gòu)模式,MapX提供了一組基本工具,改變當(dāng)前工具就能夠?qū)崿F(xiàn)地圖的縮放等操作,相關(guān)的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)句為:
Mapl.currentTool:=miZoomlnTool;
Mapd.currentTooh=miZoomOutTool:
Mapl.currentTool:=miCenterTool;
Map1.currentTool:=miPanTool;
要在地圖窗口顯示整個(gè)地圖(即全屏顯示),可以將地圖控件的Bounds屬性設(shè)置為圖層集合的地理范圍,本模塊中的全屏顯示采用的語(yǔ)句:
Mapd.Bounds:=Mapl.Layers.Bounds;
3.2 地圖管理功能的實(shí)現(xiàn)。圖層屬性控制的實(shí)現(xiàn):MapX的Layers集合中有一些方法來(lái)控制集合包含哪些圖層以及它們?nèi)绾物@示。在Delphi里,使用方法LayeredDlg可在運(yùn)行時(shí)彈出圖層控制對(duì)話框,LayersDlg方法顯示可以讓用戶添加圖層、刪除圖層、更改圖層順序和更改圖層屬性的對(duì)話框。如果用戶單擊OK按鈕,在對(duì)話框中所做的更改將立即對(duì)地圖生效。
3.3 查找功能的實(shí)現(xiàn)。在地圖中搜索地理對(duì)象主要通過(guò)Find Object實(shí)現(xiàn),F(xiàn)ind Object允許輸入地理對(duì)象的名稱。而后MapX就會(huì)搜索并返回搜索結(jié)果。用戶還可以使用參考層進(jìn)行輔助搜索以進(jìn)行更精確的搜索。例如用戶輸入查找對(duì)象名和進(jìn)行相關(guān)設(shè)置后進(jìn)行對(duì)象查找。
可以對(duì)地圖各個(gè)圖層當(dāng)中的任何對(duì)象進(jìn)行查詢,例如第一教學(xué)樓,第四食堂,游泳池等,并可將該對(duì)象定位在地圖窗口的中間高亮顯示。
在MapX中可自定義工具,然后在Mapl的OnToolUsed事件中處理。
4 結(jié)論與展望。信息化數(shù)字校園是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì),引入GIS技術(shù)的數(shù)字校園系統(tǒng)將成為校園新的信息源,任何與校園的教學(xué)、科研、管理、服務(wù)相關(guān)的信息都將被重新定位,并與地圖信息建立最緊密的聯(lián)系。
GIS是一門較復(fù)雜、涉及領(lǐng)域很廣的技術(shù),基于GIS的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要考慮的問(wèn)題也很多,包括結(jié)構(gòu)模式的選擇、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、用戶的需求、界面的設(shè)計(jì),功能模塊的劃分以及程序代碼的優(yōu)化等等,都需要在今后的工作中經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思考和反復(fù)的調(diào)試。
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【關(guān)鍵詞】土地;信息管理;系統(tǒng);構(gòu)建
一、土地信息管理系統(tǒng)構(gòu)建的理念與技術(shù)
(一)理念分析
土地信息管理作業(yè)是完成土地測(cè)量后,測(cè)量機(jī)關(guān)經(jīng)常性、永久性的土地信息管理、維護(hù)工作。依各地區(qū)地籍圖資料的型態(tài),有圖解法地籍圖信息管理與數(shù)值法信息管理兩種作業(yè)方式。建立一套可在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行土地信息管理作業(yè)的數(shù)值法作業(yè)系統(tǒng),是一非常重要的工作。理論上使用VBS-RTK測(cè)量的技術(shù),可運(yùn)用于基本控制測(cè)量及圖根測(cè)量,或直接用于土地信息管理作業(yè)。因此,本文重點(diǎn)介紹e-GPS衛(wèi)星定位基準(zhǔn)系統(tǒng),該系統(tǒng)整合適當(dāng)測(cè)量?jī)x器,配合VBS-RTK技術(shù)應(yīng)用于圖根點(diǎn)增、補(bǔ)建測(cè)量,定位精度基本能符合地籍測(cè)量實(shí)施規(guī)則的圖根點(diǎn)測(cè)量規(guī)范,并有利于提升土地信息管理的精度。
(二)相應(yīng)技術(shù)
在網(wǎng)絡(luò)RTK的技術(shù)中,單站的GPS基準(zhǔn)站誤差模型將由區(qū)域性的GPS多基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)誤差模型所取代。也即采用多個(gè)基準(zhǔn)站所組成的GPS網(wǎng)絡(luò)來(lái)評(píng)估該基準(zhǔn)站網(wǎng)所涵蓋地區(qū)的GPS誤差模型,并以此建立虛擬基準(zhǔn)站(VBS)的模型觀測(cè)數(shù)據(jù),提供該地區(qū)內(nèi)RTK用戶作為主站應(yīng)用,該VBS的觀測(cè)數(shù)據(jù)將會(huì)與RTK用戶觀測(cè)數(shù)據(jù)的誤差模型具有極高的相關(guān)性,因此當(dāng)進(jìn)行虛擬基準(zhǔn)站即時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(VBS-RTK)的差分處理后,可消除系統(tǒng)誤差,RTK定位精度因而得以提高。為提供土地信息管理高精度即時(shí)定位的需要,并擴(kuò)大RTK有效作業(yè)范圍,有必要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)高速、寬頻的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),建置電子化衛(wèi)星定位基準(zhǔn)網(wǎng)(e-GPS),就其連續(xù)定位觀測(cè)資料,建構(gòu)區(qū)域性定位誤差內(nèi)插模式,并配合VBS-RTK,從而獲得高精度的定位成果。
二、土地信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成
(一)基本組成架構(gòu)
土地信息管理系統(tǒng)即時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)是一套完整涵蓋廣范圍且可達(dá)公分級(jí)精度的即時(shí)性動(dòng)態(tài)衛(wèi)星定位系統(tǒng),其基本組成架構(gòu)分述如下:一是衛(wèi)星定位基準(zhǔn)網(wǎng)。衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站的最佳建置間距以不超過(guò)70公里為原則,主要功能是連續(xù)接收GPS觀測(cè)資料、連續(xù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將GPS原始觀測(cè)資料即時(shí)傳輸至控制及計(jì)算中心。二是控制及計(jì)算中心。建置控制及計(jì)算中心服務(wù)器的目的為集中管理各衛(wèi)星基準(zhǔn)站的GPS資料,其主要功能為連續(xù)進(jìn)行GPS觀測(cè)資料的品管、儲(chǔ)存、處理與遠(yuǎn)端監(jiān)控、連續(xù)計(jì)算產(chǎn)生區(qū)域性定位誤差修正資料、組成VBS虛擬觀測(cè)資料、通過(guò)行動(dòng)電話GSM/GPRS及RTCM網(wǎng)絡(luò)傳輸通訊協(xié)定(NTRIP),將VBS虛擬觀測(cè)資料(RTCM格式)傳送至移動(dòng)站。三是移動(dòng)站。采用虛擬基準(zhǔn)站即時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)所須配合的基本配備,只要1組具有RTK解算功能的衛(wèi)星定位接收儀、控制器及具有GSM/GPRS上網(wǎng)功能的PDA或其他相容的行動(dòng)通訊設(shè)備,即可進(jìn)行VBS-RTK定位解算,其作業(yè)流程為下載移動(dòng)站GPS原始衛(wèi)星觀測(cè)資料并計(jì)算產(chǎn)生導(dǎo)航定位坐標(biāo)、通過(guò)GSM/GPRS及NTRIP將導(dǎo)航定位坐標(biāo)(NMEA格式)傳輸至控制及計(jì)算中心、聯(lián)合移動(dòng)站觀測(cè)資料及VBS虛擬觀測(cè)資料進(jìn)行RTK定位解算。
(二)土地信息管理的精度規(guī)范
數(shù)值法土地信息管理的作業(yè)項(xiàng)目,計(jì)有鑒定測(cè)量、分割測(cè)量、合并測(cè)量、未登記土地信息管理、坍塌測(cè)量、調(diào)整地形及界址調(diào)整測(cè)量、他項(xiàng)權(quán)利位置測(cè)量、更正檢查有關(guān)測(cè)量等項(xiàng)目。而數(shù)值法土地信息管理的作業(yè)方式,是根據(jù)圖根點(diǎn)、界址點(diǎn)位的數(shù)值坐標(biāo)檔繪制土地信息管理參考圖,然后根據(jù)依據(jù)圖根點(diǎn)的已知坐標(biāo)反算與界址點(diǎn)間的夾角與距離,在實(shí)地以全測(cè)站經(jīng)緯儀依據(jù)相關(guān)的圖根點(diǎn)或界址點(diǎn)測(cè)定測(cè)量土地的界址點(diǎn)。數(shù)值法土地信息管理,實(shí)質(zhì)上僅將原有測(cè)設(shè)計(jì)算的界址點(diǎn)坐標(biāo),復(fù)原測(cè)定于實(shí)地。
三、土地信息管理系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用與發(fā)現(xiàn)
(一)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
本研究選定某地區(qū)辦理地籍圖重測(cè)地區(qū)為研究范圍,該地區(qū)位于是一個(gè)開(kāi)發(fā)較早的城鎮(zhèn),區(qū)內(nèi)除了有高樓大廈及公寓外,尚有農(nóng)地、山坡地及林地,地形較為復(fù)雜,可針對(duì)各種遮蔽情況下進(jìn)行定位研究,且實(shí)驗(yàn)分析所須的數(shù)值資料均已建立,故選此地區(qū)為實(shí)驗(yàn)范圍。本研究采實(shí)驗(yàn)研究法,利用土地信息管理系統(tǒng)中的VBS-RTK某區(qū)服務(wù)網(wǎng),對(duì)實(shí)驗(yàn)地區(qū)的四等控制點(diǎn)及圖根點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)及界址點(diǎn)放樣,綜合觀測(cè)值分別與重測(cè)公告坐標(biāo)成果及面積,進(jìn)行比較分析,探討應(yīng)用VBS-RTK辦理土地信息管理的精度及可行性。
(二)實(shí)驗(yàn)結(jié)論與建議
一是從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,兩次的觀測(cè)成果與公告成果坐標(biāo)值較差絕對(duì)值平均值與均方根誤差值,均僅0.1公分,可見(jiàn)VBS-RTK即時(shí)動(dòng)態(tài)定位的觀測(cè)精度甚為平均,另從觀測(cè)平均值的平面位置較差曲線分布情形,可知本實(shí)驗(yàn)區(qū)測(cè)得的坐標(biāo)成果與公告成果存有約2~3公分的系統(tǒng)差,因此以VBS-RTK直接應(yīng)用于圖根測(cè)量及土地信息管理,得經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換套合的程序。二是本實(shí)驗(yàn)以六參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后成果與公告成果的坐標(biāo)差值絕對(duì)值的平均值及均方根誤差均較轉(zhuǎn)換前低。且成果較差均符合界址點(diǎn)位置檢查與原坐標(biāo)值的比較差不得超過(guò)6公分的規(guī)定,其中除有1點(diǎn)位置較差為5.3公分外,其于點(diǎn)位也均符合圖根點(diǎn)位置檢查與原坐標(biāo)值的比較差不得超過(guò)5公分的規(guī)定。因此,VBS-RTK觀測(cè)成果,可利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式使觀測(cè)的坐標(biāo)成果較相似于公告成果,以減少系統(tǒng)誤差。三是利用全國(guó)性e-GPS衛(wèi)星定位基準(zhǔn)網(wǎng)的VBS-RTK辦理土地信息管理界址點(diǎn)放樣,其中界址點(diǎn)因建筑物遮蔽或其他地形等外在因素影響,系統(tǒng)無(wú)法求出正確解(fixed解)時(shí),須配合使用簡(jiǎn)易的測(cè)量工具輔助,若測(cè)量區(qū)的界址點(diǎn)受建筑物遮蔽情況嚴(yán)重,則尚須配合全測(cè)站經(jīng)緯儀及其他測(cè)量工具作業(yè),才能將全部界址點(diǎn)放樣于實(shí)地。四是本實(shí)驗(yàn)區(qū)經(jīng)以放樣后重新測(cè)量計(jì)算的界址點(diǎn)坐標(biāo),再重新計(jì)算各宗地面積與登記簿面積比較分析結(jié)果,各宗地面積較差均符合地籍測(cè)量實(shí)施規(guī)則的容許誤差范圍,故VBS-RTK可直接用于辦理土地信息管理作業(yè)。五是以VBS-RTK辦理圖根測(cè)量,雖可達(dá)到地籍測(cè)量實(shí)施規(guī)則的精度規(guī)范,但仍受限于點(diǎn)位位置所能接收到的衛(wèi)星顆數(shù)及幾何分布的影響,因此,辦理時(shí)盡量使圖根點(diǎn)的透明度良好,使成果正確可靠。另為確保成果可靠度,建議觀測(cè)時(shí)應(yīng)慎選最佳觀測(cè)時(shí)段進(jìn)行點(diǎn)位重復(fù)觀測(cè),兩次重復(fù)觀測(cè)的較差值可放寬為3公分。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:組件式地理信息系統(tǒng) 信息查詢 實(shí)置咨詢
中圖分類號(hào):P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)07(b)-0201-02
1 組件式地理信息系統(tǒng)介紹
由于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展以及它在地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和思想也隨之發(fā)生了改變,于是組件式地理信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。組件式地理信息系統(tǒng)是用幾個(gè)能夠完成不同功能的ActivX標(biāo)準(zhǔn)組件來(lái)實(shí)現(xiàn)各大功能模塊構(gòu)建而成的,這些標(biāo)準(zhǔn)組件可以完成諸如圖形編輯、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理等功能。這種標(biāo)準(zhǔn)組件的生產(chǎn)建立在相當(dāng)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)之下,具有良好的通用性和兼容性,可以在各種通用的開(kāi)發(fā)環(huán)境(如C、C++、C#、VB等)中進(jìn)行使用;各組件之間,均可通過(guò)如本設(shè)計(jì)中用到的Visual Studio 2008這一類的可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái),形成最終的地理信息系統(tǒng)。組件式地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法大致可分為如下三種: 獨(dú)立的底層開(kāi)發(fā)模式、單純的二次開(kāi)發(fā)模式和集成二次發(fā)模式。而從目前的應(yīng)用上來(lái)看,集成二次開(kāi)發(fā)模式已經(jīng)成為GIS 開(kāi)發(fā)的主流。而組件式地理信息系統(tǒng)則是以這種集成二次開(kāi)發(fā)模式為基礎(chǔ)而產(chǎn)生的。
ArcGIS Engine是美國(guó)ESRI公司推出的用于建立自定義程序的嵌入式GIS組件的一個(gè)完整類庫(kù),由ArcEngine Developer Kit和Arc-Engine Runtime 兩部分組成。包括基礎(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)存取、地圖表達(dá)、開(kāi)發(fā)組件及運(yùn)行時(shí)選項(xiàng)等五部分。用戶可以使用ArcEngine將GIS功能嵌入到現(xiàn)有的應(yīng)用程序中,包括Microsoft Office的Word和Excel等產(chǎn)品中,也可以建立能分發(fā)給眾多用戶的自定義高級(jí)GIS 系統(tǒng)應(yīng)用程序。ArcEngine開(kāi)發(fā)工具包(DeveloperKit)是一個(gè)基于組件的軟件開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,用于建立和部署自定義GIS和制圖應(yīng)用程序,使用ArcEngine開(kāi)發(fā)工具包,開(kāi)發(fā)人員在建立定制的地圖接口方面具有前所未有的靈活性。
2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容
2.1 功能分為三大類:地圖的基本操作;查詢功能;空間分析功能
(1)地圖的基本操作:加載并顯示地圖,可對(duì)地圖進(jìn)行大小縮放、移動(dòng)、漫游等操作。
(2)查詢功能:能夠查詢學(xué)校各類服務(wù)設(shè)施、教學(xué)場(chǎng)所、宿舍區(qū)等的相關(guān)信息。本系統(tǒng)采用了兩種查詢方式:點(diǎn)擊查詢(通過(guò)點(diǎn)擊圖像上的任意地物所處的位置,查出該位置所屬地物的屬性信息);屬性查詢(通過(guò)選擇待查詢的地物的屬性,找到查詢對(duì)象并高亮顯示其在地圖中的位置)。
(3)空間分析功能:系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圖層間的緩沖區(qū)分析、圖上地物的距離面積量算等相關(guān)功能。
2.2 目標(biāo)
(1)以天津城建大學(xué)為例,建立校園信息查詢系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)天津城市建設(shè)學(xué)院的所有建筑信息的檢索查詢,可通過(guò)點(diǎn)擊、搜索菜單進(jìn)行點(diǎn)擊查詢或進(jìn)行屬性查詢來(lái)確定地物位置。
(2)可以直接在地圖上通過(guò)量算工具得到兩點(diǎn)間距離或者指定范圍的面積計(jì)算,實(shí)現(xiàn)不同圖層間的緩沖區(qū)分析功能。
2.3 程序工作的基本框架
見(jiàn)圖1。
2.4 功能需求
本設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)主要由地圖操作子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)這三個(gè)部分組成。相關(guān)實(shí)現(xiàn)的功能模塊主要有:
(1)地圖操作模塊:地圖的縮放與漫游、圖層操作;
(2)信息查詢模塊:空間屬性信息查詢、地理實(shí)體相關(guān)信息點(diǎn)擊查詢;
(3)空間分析模塊:緩沖區(qū)分析、距離面積量算。
各個(gè)功能模塊與系統(tǒng)的聯(lián)系如圖2所示。
3 應(yīng)用實(shí)例
(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:采用ArcGIS中調(diào)入設(shè)計(jì)中所用的CAD數(shù)據(jù)文件--各地物圖形的數(shù)據(jù), 將其轉(zhuǎn)化為ArcGIS可用的shp格式文件,將CAD文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換的方法有很多種,本設(shè)計(jì)中采用的屬性分層法。
(2)圖形屬性數(shù)據(jù)的整理、分類、修改:由于采用屬性分層的方法進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,所得到的圖像文件繼承了原有數(shù)據(jù)中的屬性表,但是其中有很多屬性數(shù)據(jù)是無(wú)用的,所以我們要對(duì)對(duì)應(yīng)文件的屬性表進(jìn)行修改、整理。
(3)界面設(shè)計(jì):首先對(duì)系統(tǒng)主界面進(jìn)行設(shè)計(jì),打開(kāi)visual studio 2008,在打開(kāi)的界面上新建一個(gè)以C#為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的工程,并添加將要用的ArcEngine相關(guān)組件。.在窗體中添加如下組件以實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。其次其他界面的設(shè)計(jì),通過(guò)ArcEngine提供的控件可實(shí)現(xiàn)主要的地圖操作功能,所以筆者只做了查詢功能的相關(guān)界面設(shè)計(jì)。如屬性查詢功能,是一個(gè)GIS查詢系統(tǒng)必備的基本查詢功能,也是現(xiàn)下比較流行和實(shí)用的一項(xiàng)功能,使用者可以利用相關(guān)屬性定位,該屬性所屬實(shí)置。新建一個(gè)窗體,在窗體上添加三個(gè)lable控件、兩個(gè)combobox控件,一個(gè)textbox控件,一個(gè)listbox控件,一個(gè)groupbox控件,以及四個(gè)控制按鈕。
(4)功能實(shí)現(xiàn):本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)地圖的基本操作的功能是通過(guò)向ArcGIS Engine ToolbarControl中添加對(duì)應(yīng)的按鈕實(shí)現(xiàn)的。具體實(shí)現(xiàn)代碼見(jiàn)附錄。
將對(duì)應(yīng)代碼輸入程序最終可以將本系統(tǒng)用到的對(duì)應(yīng)功能按鈕添加進(jìn)ToolBarControl控件中,最終程序?qū)崿F(xiàn)功能如圖3所示。
4 結(jié)語(yǔ)
組件式地理信息系統(tǒng)具有良好的通用性和兼容性等多種特性,可以在各種通用的開(kāi)發(fā)環(huán)境(如C、C++、C#、VB等)中進(jìn)行使用,因此對(duì)于該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用越來(lái)越廣,本文運(yùn)用ArcEngine相關(guān)組件開(kāi)發(fā)了校園信息查詢系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了地圖的縮放與漫游、圖層操作,空間屬性信息查詢、地理實(shí)體相關(guān)信息點(diǎn)擊查詢,緩沖區(qū)分析、距離面積量算等功能。
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【關(guān)鍵詞】3S技術(shù) 土地資源管理 應(yīng)用
土地是人類賴以生存的基礎(chǔ)。我國(guó)幅員遼闊,地形豐富,但由于人口眾多,土地資源面臨的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,作為一種不可再生資源,其管理和規(guī)劃應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)?!?S”技術(shù)的應(yīng)用就為土地資源管理提供了重要工具和技術(shù)手段,它包含RS技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù),對(duì)土地規(guī)劃、整理、使用、勘測(cè)都發(fā)揮著重要作用。
1 “3S”技術(shù)的簡(jiǎn)介與功能概述
“3S”技術(shù)作為一個(gè)將遙感系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)相結(jié)合的集成技術(shù),具有獲取遠(yuǎn)程信息、數(shù)據(jù)庫(kù)快速更新整合并能復(fù)合分析的功能。在“3S”技術(shù)中,地理信息系統(tǒng)相當(dāng)于人類的大腦一般,將由遙感系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)這“兩只眼睛”搜集起來(lái)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管控,這整個(gè)技術(shù)的集合方式如圖1所示。
1.1 RS技術(shù)
RS即遙感技術(shù)(Remote Sensing),是指通過(guò)傳感器接收來(lái)自遠(yuǎn)距離目標(biāo)的各類地理的電磁波信息,并通過(guò)對(duì)這些信息進(jìn)行捕獲、分析、處理,從而對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別的一種現(xiàn)代化遠(yuǎn)距離探測(cè)的綜合技術(shù)。該種技術(shù)是根據(jù)不同物體對(duì)波普的不同反應(yīng)所形成的信息進(jìn)行反饋工作,一般用于土地資源調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)、植被資源分布調(diào)查等方面,具有龐大的數(shù)據(jù)處理功能,獲取信息的速度快、周期短。
1.2 GIS技術(shù)
GIS即地理信息系統(tǒng)(Geographic Information Systems),是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以測(cè)量的地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)各種信息按照一定類別進(jìn)行組合、分析,對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測(cè),最終輸出各種地理信息,為信息管理提供服務(wù)。它包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、應(yīng)用人員和組織機(jī)構(gòu)四個(gè)部分,是地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等多種科學(xué)有機(jī)結(jié)合的專業(yè)性計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),而且可將所獲得的信息直觀、可視的展現(xiàn)在電腦上。
1.3 GPS技術(shù)
GPS即全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)),是一種將全球衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)。其主要功能是可提供點(diǎn)、線、面三維坐標(biāo),具有覆蓋密度高、全天候、多功能、定位速度快、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。這種技術(shù)包括三大部分:空間部分,如GPS衛(wèi)星星座;地面控制部分,如地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設(shè)備部分,如GPS信號(hào)接收機(jī)。由于其高超的性能被廣泛應(yīng)用在土地測(cè)量、規(guī)劃、調(diào)查、檢測(cè)等各個(gè)方面,同時(shí)在軍事和民用中也占有一席之地。
2 “3S”技術(shù)在土地資源管理中的應(yīng)用
隨著資源與環(huán)境問(wèn)題逐漸全球化,“3S”技術(shù)在土地資源管理地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。這不僅僅只是簡(jiǎn)單的技術(shù)結(jié)合,而是將其技術(shù)內(nèi)在的聯(lián)系合成一種功能系統(tǒng)。鑒于現(xiàn)實(shí)情況,土地資源管理在未來(lái)必將走可持續(xù)發(fā)展道路,“3S”技術(shù)所包含的遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和定位技術(shù)將不斷推動(dòng)土地資源的研究發(fā)展。下面就具體來(lái)探討一下3S技術(shù)在土地資源管理地理信息系統(tǒng)中如何的應(yīng)用。
2.1 RS技術(shù)的應(yīng)用
RS技術(shù)主要應(yīng)用于土地資源調(diào)查等基礎(chǔ)性地質(zhì)工作。傳統(tǒng)的土地資源整理開(kāi)發(fā)調(diào)查是以1:10000地形詳查圖為底稿而工作的,但是因?yàn)?:10000地形詳查圖不能很好的反映所勘察地區(qū)的實(shí)際地形情況,現(xiàn)勢(shì)性較差,常常導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果不夠準(zhǔn)確,需要大量的后期野外工作,影響工作效率。RS技術(shù)利用遙感對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行真實(shí)的反應(yīng),遙感衛(wèi)星的飛行高度一般在4000千米-600 千米之間,圖像分辨率一般從1 千米-1米,這大大提高了土地資源調(diào)查的速度和精確度,為下一步的數(shù)據(jù)分析提供了有效依據(jù),還可以將形成的影像作為底圖對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。
2.2 GIS技術(shù)的應(yīng)用
GIS技術(shù)一般應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)管理,可以對(duì)土地這種不可再生資源進(jìn)行調(diào)查規(guī)劃和土地資源動(dòng)態(tài)的檢測(cè)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)各級(jí)企事業(yè)機(jī)關(guān)單位都需向著信息化的方向前進(jìn),信息化建設(shè)已成為當(dāng)前的重要任務(wù)之一。與此同時(shí),經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的矛盾也在國(guó)家發(fā)展中慢慢暴露出來(lái),分析、解決這些在時(shí)間上、空間上具有關(guān)聯(lián)性的問(wèn)題,需要合理的方案建議,GIS軟件系統(tǒng)就可以為此提供幫助。
2.3 GPS技術(shù)的應(yīng)用
GPS技術(shù)作為一種定位系統(tǒng),可以用于土地資源的調(diào)繪和數(shù)據(jù)的收集,檢測(cè)核實(shí)要開(kāi)發(fā)使用的地區(qū)位置是否符合申報(bào)。在對(duì)土地進(jìn)行地物測(cè)量期間,通常在前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要求設(shè)計(jì)底稿是實(shí)測(cè)比例尺不小于1:5000的全要素地形圖,工作底稿是1:2000的地形圖。面對(duì)如此高的比例要求,此時(shí)就可以采用GPS技術(shù)進(jìn)行布設(shè)控制,采集數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)不僅在此應(yīng)用得力,當(dāng)面對(duì)突發(fā)變化時(shí)還能夠迅速做出反映,使得數(shù)據(jù)庫(kù)得到及時(shí)更新。
3 “3S”技術(shù)在土地資源管理中的前景
“3S”技術(shù)通過(guò)對(duì)土地的利用現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)查,完全改變了我國(guó)土地資源信息管理模式,使我國(guó)傳統(tǒng)的土管方法都得到了提升。
不可否認(rèn),這種技術(shù)因其優(yōu)越性,表現(xiàn)出了更加廣泛的應(yīng)用空間。在未來(lái),該技術(shù)可以與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算等高新科技相結(jié)合,使土地資源管理地理信息系統(tǒng)更加多元化,更加高效智能的為人類提供服務(wù),并將人類的土地資源管理系統(tǒng)帶入全數(shù)字化時(shí)代。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,利用“3S技術(shù)”既可以提高土地資源管理信息系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)效性,使得我國(guó)的土地資源管理工作步入智能化、信息化時(shí)代,還可以在管理過(guò)程中避免人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。毋庸置疑,隨著“3S”技術(shù)在土地資源管理中更深入的應(yīng)用,所帶來(lái)的“數(shù)字化”必將成為未來(lái)世界發(fā)展的主流。在這種情況下,我國(guó)也應(yīng)加緊發(fā)展“3S”技術(shù),緊跟時(shí)代潮流。
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