第一篇：熱網地理信息系統在包頭市熱力總公司的應用

熱網地理信息系統在包頭市熱力總公司的應用

2006-9-26 分享到：QQ空間新浪微博開心網人人網

摘要：本文系統介紹了包頭市熱力總公司熱網地理信息系統的系統功能、系統配置、數據建設、效用分析等內容。

關鍵詞：地理信息系統；供熱企業；設施管理引言

隨著我國經濟的迅速發展，城市建筑、道路等基礎設施成倍增長，城市的開發和規劃都在不斷變化，這就使得城市地形圖不斷更新。城市集中供熱得到了迅速發展，熱力企業的管網不斷地進行擴容和改造，這就對熱力管網的規劃、建設和管理提出了更高的要求。同時，熱力企業的市場化，也使得供熱企業不斷地加強企業管理，提高企業競爭力。而企業的生產運行管理、設施管理是企業管理的重要內容。

熱力設施一般都具有時間跨度長、數量大、變化多、覆蓋面廣、與地理位置密切關聯等特性，所以熱力設施的管理非常復雜。傳統的管理模式下，信息數據要么作為紙張或光盤存放在檔案柜里、要么在極少數人的腦袋里，而且很多數據不完整、不準確。這就使得圖檔的查詢、管理相對困難。再加上企業人員流動等原因，更使得數據容易丟失、遺漏、破損。由于管線資料的匱乏或不精確，從而造成地下管線施工時發生管線的意外事故；在運行事故發生時，更是無法提供準確的管線資料，進而造成調度、指揮和決策遲緩；以致在地下管線設施管理中，直接和間接的經濟損失嚴重。因此，如何有效地搜集、整理和利用現存的資料已經成為迫切需要解決的問題。GIS(地理信息系統)就是在這種情況下引入熱力設施管理應用中的。

包頭市熱力總公司現集中供熱管網橫貫昆都侖區、青山區、稀土開發區，東西長16公里，服務半徑8公里，公司先后建成了阿東熱源廠、青山熱源廠以及包頭第一熱電廠通往昆都侖區的第二條主干線，形成了三熱源聯網運行的集中供熱系統。供熱規模達到1200萬平方米，截止2003年底，實際供熱面積950萬平方米。在多年的生產運行與設施管理當中，包頭市熱力總公司逐步形成了自己的技術優勢和管理特點，具有較強的技術力量。近幾年來，隨著公司辦公自動化水平的不斷提高，公司建立了局域網(LAN)，實現了信息共享和計算機辦公；2000年公司建設了經營收費計算機系統，完成了多點遠程收費等功能，實現了營業收費的計算機管理。公司注重在生產運行中采用先進設備和技術，公司所屬阿東熱源廠、青山熱源廠鍋爐運行全部采用計算機監控，特別阿東熱源廠二期工程流化床鍋爐運行采用美國Honeywell集散控制系統，控制水平達到了一定的高度。2004年開始，籌劃兩年的熱網改造項目正式開工，熱力站采用芬蘭LPM全自動換熱機組，控制系統選用ABB控制系統。公司的科技應用水平得到了新的提高。

包頭市熱力總公司的供熱規模在迅速發展、供熱面積不斷擴大的同時，也受到市場的沖擊，如何在激烈的競爭環境中加強公司生產運行管理，降低運行成本，提高供熱服務質量和用熱收費率，加強熱源及供熱設施管理，提高設施利用率，節約投資，增強企業競爭力，謀求企業的生存和發展，這就給公司的經營開發工作、生產運行方式和設施管理方法提出了新的課題，而地理信息系統則為這一問題提供了最佳解決方案。系統的平臺及軟件選型

GIS在我國的各應用領域發展是從九十年代開始的，而在熱力企業的應用要更晚一些。國內現在常用的地理信息平臺主要有MapInfo、SICAD、MapGis、ArcInfo等產品。以MapInfo平臺為基礎開發的地理信息軟件屬于桌面型產品，應用范圍集中在消防、公交、武警等最優化路徑方面，主要以文件型管理為主；以ArcInfo平臺為基礎開發的地理信息軟件，主要應用在城市土地管理、地籍管理、林業、農業等面狀物管理方面；以SICAD平臺為基礎開發的地理信息軟件，主要用于公用設施的信息化管理方面，特別適用于城市各類地下管線的信息管理。以SICAD平臺為基礎開發的地理信息系統適合公用設施企業實現對管網、設施和用戶的信息管理。因此，結合包頭市熱力總公司地理信息系統的現狀需求和長遠規劃，我們決定基于SICAD平臺構建熱網GIS系統。

2004年2月，總公司成立的專門的項目機構，對多家供熱管理水平和信息化建設水平較高的供熱公司進行了咨詢和考察，并對北京、包頭等多家軟件開發公司進行了考察。經過多方考察和研究，確定由專業從事城市基礎設施行業綜合網絡管理信息系統研制開發的北京博達新創科技發展有限責任公司作為技術協作單位進行包頭市熱力總公司熱網地理信息系統的開發研究工作。北京博達新創科技發展有限責任公司是位于北京上地信息產業基地的高新技術企業，該公司由熟悉市政公用設施企業的企業家和精通計算機軟件開發、地理信息技術的高級技術人員組成，擁有一支經驗豐富的博士、碩士生開發隊伍。在2001年～2002年該公司承擔并圓滿完成了中國城鎮供熱協會“十五科技發展課題”《供熱企業信息化》的研究項目，為多家企業開發了計算機綜合信息管理系統，具有較豐富的開發經驗。而且北京博達新創科技發展公司開發的“供熱企業地理信息系統”有如下特點：數據庫表結構規范、合理；了解熱力行業需求，成功案例多；數據接口好，易與收費系統、監控系統共享數據；能提供全面的數據獲取方案。系統功能

眾所周知，熱力企業的主要工作是對熱力設施的建設、管理、維護、應用等，而熱力設施的空間、時間跨度長的特性，使得其管理非常困難。熱力設施的管理是一個動態的過程，它需要企業與企業間的往來、企業內部人員的協同工作，各專業設計人員之間的信息共享。包頭市熱力總公司地理信息系統的建設目標是使熱力企業通過使用地理信息系統技術，把熱力設施的勘測、規劃、設計、施工、運作、管理、維護、更新的管理工作變成一個可動態管理、可持續的過程。基于以上設計目的，包頭市熱力總公司熱網地理信息系統主要功能模塊組成如下： 3.1 企業設施數據管理

熱力地理信息系統將管理過程中的有關資料全部錄入系統。由于熱力管網的管理與地理位置有關，所以系統中將城市地形圖(包含道路、建筑物等)作為背景圖，將熱力公司的熱源、站一級管網、二級管網、及其管網上的閥門等設備疊加顯示。同時，對熱源、管網、換熱站、設備的信息內容以屬性信息來顯示。設備說明書等圖片、技術資料內容作為一個附屬文件，加入到系統中。對熱源廠、熱源站、井室內部設備的詳細信息以詳圖的形式進行處理。3.2 熱力設施錄入功能

在此系統中，可以錄入企業的管網、設備等設施圖形數據和屬性數據。在管網、設備符號的制作過程中，參照了建設部行業標準CJJ/788－97。系統提供多種作圖工具，并且在開發過程中對供熱管網以及設備根據其用途、直徑等進行了分類，作圖人員只需選擇需要的類型即可，而不必關心線型、顏色等底層特性，對于有相同間距的平行管線，系統提供了一次畫多重管線的方法。系統具有距離標注、角度標注等多種標注方式，另外，系統提供了捕捉和構造點(垂足、弧交點等)兩種輔助作圖工具，規劃設計工作完成之后，其結果會自動保存到系統中，以便設施的施工和信息的查詢，此外，系統可以根據用戶的需要，定制不同的圖形輸出模板。

3.3 熱力設施規劃功能

常規的供熱規劃是根據熱用戶普查情況，按區域面積容積率和熱化率計算得到熱負荷量，以決定供熱設施的建設規模。常規的供熱規劃在詳細的用戶規模計算時往往缺乏準確數據，存在一定的盲目性。在熱網地理信息系統中，將熱用戶數據和圖形輸入系統數據庫，利用系統提供的處理工具可快捷、準確方便地計算出熱用戶規模，同時了解已供熱和未供熱用戶的動態變化情況，完成供熱設施的規劃設計管理工作。規劃設計完成后，保存在系統數據庫中，用于指導供熱設施的管理。

3.4 熱力設施故障與檢修管理

系統不僅能存貯管網、設備的基本信息和技術參數信息，還能記錄其檢修及故障的歷史記錄，操作人員可以根據需要隨時查看和添加故障記錄、檢修記錄，并按規定制定年度檢修計劃、生成年度故障統計報表。3.5 固定資產管理功能

供熱生產過程中涉及的供熱設施、設備種類多、數量大，固定資產的管理難度較大，需要大量的人力物力完成登記、管理、調撥、閑置、報廢等處理工作。通過在熱網地理信息系統建立固定資產數據庫，完成固定資產的登記、管理、調撥、閑置、報廢等處理工作，有關人員可以查詢固定資產的使用情況，對固定資產實現必要的統計、匯總工作。對使用中的設備，可以在網上顯示分布情況，并可以查詢到設備的技術檔案、按照規定的折舊率進行折舊。3.6 用戶管理功能

根據供熱企業管理到戶的特征，系統對建筑物的立面、標準平面圖、采暖系統圖、樓內用戶信息進行詳盡描述。用戶報修時，可以查看用戶測溫記錄、是否欠費等狀況，這對于故障的輔助判斷、用戶報修的檢修監督都起到一定的作用。系統開發了與包頭市熱力總公司收費系統的接口，系統可以直接訪問收費系統的用戶資料，避免了用戶資料表的重新建立和資料的重復錄入。3.7 運行事故處理

系統能對整個管網進行連通性分析，并可以根據需要，開關閥門。在現行的管理模式下，發生運行事故時，由于無法提供準確詳細的管線資料，而造成調度、指揮、決策遲緩。地理信息系統的爆管分析功能就能解決這個問題，發生爆管時，操作人員只需要用鼠標點擊爆管處，系統將自動搜尋有關閥門、入戶井、建筑物、管網，并進行分析，最后將給出關閘方案、并將影響的建筑物、管網以醒目顏色表示、這時可以將現場圖紙、影響的用戶信息打印輸出。管理人員根據計算機給出的解決方案，就能在圖上快速地定位到發生爆管的位置，可以查看爆管處的管線、設備資料，關閉相關閥門。另外，根據影響的用戶信息，就可以通知相關單位或個人。3.8 查詢與統計功能

此項功能是基于已經錄入的管網、站、設備等數據而進行的查詢與統計。可以根據已知的查詢條件快速查詢到符合條件的管網、設備等；也可以輸入統計條件形成統計報表。查詢與統計包括總體統計、管網查詢與統計、熱力站查詢與統計、井室查詢與統計、設備查詢與統計、設備故障與檢修統計等幾類。總體統計主要是統計熱力公司的熱源(站)數量和負載、井室的數量、不同設備類別設備的數量，不同管徑管線的總長度。管網查詢與統計主要包括根據輸入條件查詢、統計管線以及干線負載統計。站查詢與統計主要包括根據輸入條件查詢站以及熱源(站)負載統計。設備、井室查詢是根據已知條件查找到符合條件的設備、井室。設備故障與檢修統計主要是統計某種類型設備在某段時間的故障和檢修情況。3.9 熱源廠管理

對于熱源廠的管理，在外網上熱源廠、鍋爐在圖形上均顯示為一個符號，坐標即為熱源廠中心位置的實際大地坐標；在廠區平面布置圖上繪制廠區建筑物、道路網、供熱管線、市政管線等城市綜合管線、井室、設備等信息，可以使不同專業的操作人員對自己感興趣的內容進行瀏覽、查詢，同時廠區的各種資料，包括廠區圖紙、數碼圖片、綜合管線等可以作為附屬文檔鏈接到相應的圖形，這樣在操作人員查看時將更加現實性。結合熱源廠實際管理的需要，分系統建立了各系統的詳細圖形，具體包括：鍋爐本體的解剖圖、熱力系統圖、水處理系統圖、電氣系統圖、輸煤系統、濁水系統、灰廠系統。在各系統圖中，可以方便的查詢各設備的信息、圖紙資料。另外，在鍋爐解剖圖中，我們定義了水冷壁圖形和屬性信息，使得能夠方便地對前墻、后墻水冷壁等進行管理。3.10 系統接口

結合包頭市熱力總公司信息化建設規劃，我們不僅開發了與經營收費系統的接口，而且還預留了與生產運行調度指揮系統和供熱運行工況分析軟件的接口。數據的搜集、整理

數據是建立地理信息系統的基礎，對系統建設的成敗起著決定性作用，準確反映客觀世界的原始數據是最寶貴最富于生命力的資源，基礎數據準確性和完備性越好，建立在其信息管理系統上的功能就越強大，實用價值就越高。而且數據建設無論就時間還是投資金額上來說都在系統建設中占很大的比重。有資料表明，建立GIS信息系統階段，數據的整理和錄入工作量占70%的比例。而且由于系統建設的緊迫性，我們在系統設計完成之后，采用了一邊開發程序、一邊搜集數據的方法。系統建設過程中，主要搜集圖紙、整理數據工作如下：

1．根據包頭市熱力總公司供熱規劃范圍(考慮擴展情況)，我們建立了大地坐標值范圍。對124張1：1000地形圖進行了掃描、拼接，對城市主干路、鐵路進行了矢量化。

2．管網竣工資料。主要包括設計說明、圖紙目錄、圖例、設備材料表、管網平面圖、管線斷面圖、井室詳圖及其它設備詳圖等。在管網資料的搜集的具體實施上，我們先搜集一級管網、再搜集二級管網資料；而且分批分區域實施。為了保證主干線的坐標準確性，我們請測量公司對主干線標識點的X、Y坐標、管中心標高進行了測量。

3．搜集兩個熱源廠的廠區平面布置圖、各鍋爐解剖圖、水處理系統圖、電氣系統圖等各系統圖紙。

4．搜集小區建筑平面圖和單體建筑竣工圖(包括建筑平面圖、立面圖、采暖系統圖、采暖平面圖等)。

5．搜集換熱站的竣工圖資料(包括設計說明、圖例、設備材料表、熱力系統圖等)、安裝資料、土建資料等。

6．建立設備檔案或設備明細表，搜集設備安裝及使用說明書，根據設備實際情況分類，并根據設備類別建立相應的編號規則。7．現場施工照片、設備數碼照片、宣傳資料等。系統組成與系統配置 5.1 系統總體結構設計 在系統的總體結構設計上，我們選用了客戶機/服務器(C/S)和瀏覽器/服務器(B/S)相結合的方式。數據錄入與分析系統(DIAS)采用客戶機/服務器結構，所有屬性和圖形數據存貯在服務器上，數字化人員在客戶端數字化管網、設備等圖形。這種方式既分解了事務，提高了服務器和客戶端的處理速度，同時也保證了數據的安全性、共享性。而大多數工作人員使用的互聯網數據發布系統(IDPS)使用瀏覽器/服務器結構，這一方式對客戶端的軟硬件環境要求不高，而且操作簡單、易學。5.2 系統主要性能指標

＊ 各項功能滿足熱力公司的業務規范； ＊ 系統操作簡單、運行可靠、維護方便；

＊ 系統的信息分類資料編碼、符號符合國家和部頒標準； ＊ 系統提供各種資料源的轉換方案與工具；

＊ 系統具有良好的資料開放性，各地理信息系統之間以及與其它應用系統之間提供了接口。

5.3 系統軟、硬件配置

＊ 基本配置：打印機、局域網。

＊ 數據庫服務器：HP Proliant－ML530、CPU Xeon2.8G、1024M內存、硬盤216G、10/100M網卡；中文Windows2000 server、Oracle 817。

＊ 地理信息服務器：HP Proliant－ML530、雙CPU Xeon2.8G、2048M內存、硬盤216G、10/100M網卡；中文Windows2000 server、Oracle 817、SICAD。＊ 數字化工作站：HP XW4100工作站、P4 2.8G/1G/73G/128M顯卡/22顯示器；中文Windows2000 server、Oracle 817、SICAD。

＊ 普通客戶端：中文Windows XP或Windows98或Windows2000等、IE瀏覽器、CPU PII100以上、內存>64M、10/100M網卡(MODEM或ASDL)。系統效用與展望

包頭市熱力總公司熱網地理信息系統投入使用后，基本實現了供熱管理的設施地理化、圖形數字化、運行信息化和管理的科學化。系統具體效用如下： 1.通過建立企業地理信息系統，對企業的管網、設備進行了“大摸底”，建立了企業管網圖形數據庫。這使得企業對管網、設備、站等有了更加明晰地了解。而且基于管網圖形數據庫的管網規劃、建設和使用變得簡單化、合理化、科學化。2.實現圖檔管理的規范化和網絡化。任何一個有權限的操作人員通過機器都可以方便、快速地查詢到所需圖形和數據資料。實現了資料的信息共享，大大提高了資料的利用率和工作效率，減少了管理人員的重復性勞動。

3.及時、迅速地發現解決設備故障和缺陷，提高了設備完好率，科學地安排維修、檢修及生產運行管理工作，從而減少了不必要的維修檢修費用。

4.實現了運行事故分析的輔助決策。使用系統爆管分析，定位速度快、準確性高，而且能迅速查詢到周圍的管網、設備信息。這就大大加快了公司對爆管等運行事故的反映速度，縮短了修復時間，減少了對用戶的影響，降低了水(汽)損失。從而取得顯著的經濟和社會效益。

5.實現了對用戶供熱系統、用戶資料方便快捷的查詢。發生故障時影響用戶的分析功能和用戶測溫管理功能都大大提高了供熱服務質量和熱費收繳率，取得了良好的社會和經濟效益。

6.如果系統具備了其它公用設施行業(供水、電信、煤氣)的管線數據，這就能實現城市綜合管網信息的數據共享，在規劃、施工時可以查閱其它管線資料，避免因地下管線資料不祥而引起的管線碰撞和管線挖斷等事故。

應用熱網地理信息系統，可以建立企業管網圖形庫，并且基于錄入的數據資料作查詢統計、固定資產管理、檢修管理、運行事故分析等功能。這已經能夠滿足企業執行層、戰術層的管理需求。滿足戰略層的管理需求，建立智能的專家地理信息系統是下一步發展的重點，具體的說，包頭市熱力管網地理信息系統下一步建設的目標如下：

1.開發或引進水力、熱力計算軟件。通過在地理信息系統中建立的管網模型，直接導入到水力計算軟件，就可以模擬計算一次網、二次網、熱力站的水力、熱力工況，實現熱網運行模擬分析和智能仿真系統。

2.建設熱源廠、三個供熱分公司與總公司的網絡連接，這樣，熱源廠、三個供熱分公司就能快速地訪問地理信息數據。

3.待各站的監控系統投入運行后，結合監控系統和地理信息系統，建立運行調度指揮系統。

第二篇：地理信息系統應用

地理信息系統應用

目錄

第一章：應用現狀.................................................................................2 1.1國內應用現狀..............................................................................2 1.2湖州應用現狀..............................................................................4 第二章：應用領域.................................................................................5 2.1交通領域.....................................................................................5 2.1.1城市交通（道路、軌道等）.............................................5 2.1.2城市地下管道交通.............................................................6 2.2農業領域.....................................................................................7 2.3電力領域.....................................................................................8 2.4視頻監控.....................................................................................9 2.5公安警務...................................................................................10 2.6國土資源領域............................................................................13 2.7水利領域...................................................................................14 2.8地質領域...................................................................................15 2.8.1地質找礦預測...................................................................15 2.8.2工程地質...........................................................................15

第一章：應用現狀

1.1國內應用現狀

地理信息系統在國內雖然起步較晚，發展卻極其迅速。一方面由于國家政策的支持。從九五科技攻關計劃關于進一步推動地理信息系統應用及其產業化的若干意見到

十五、863提出面向網絡的海量大型地理信息系統軟件計劃、國產 GIS 軟件示范應用工程和國家地理信息數據庫建設等, 后又在國家十一五規劃明確指出: 加強測繪基礎設施建設, 豐富和開發利用基礎地理信息資源, 發展地理信息產業同時, 為改變傳統地理信息分區而治的現狀,國家測繪局發起了地理信息公共服務平臺的建設,從而實現了國家級、省級、市級三個層次的地理信息共享, 并在此基礎上實現了為其它行業提供地理信息的服務。國家大力推動對我國地理信息系統產業的形成和發展起了至關重要的作用；另一方面在全球信息化高潮的推動下，GIS可以說是應時而生，它可以將各種信息源融合，管理海量不同格式數據，并以直觀的地圖、圖像等形式展現在人們面前，支持數據的挖掘、空間分析決策等，現今提出的數字城市—>智慧城市均離不開GIS。

基本應用：

最初的GIS是為解決地學問題而誕生，現今的應用領域已擴展到如資源、環境、國土、、城建、消防、交通、氣象、地質、農業、林業、電力及政府辦公等眾多領域。具體應用可結合當前主流GIS軟件功能模塊分析如下：

1)地理信息系統在數據管理中的應用：GIS支持多種方式錄入各種數據源，以有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護、進行快速查詢檢索，以多種直觀的方式如地圖、表格、圖形等呈現，并且為用戶輔助決策。相對于當下的數據庫管理系統，GIS對空間數據管理有以下優點：數據呈現方式多元化；可以定義及管理實體類型數據，而非僅僅的文字與數字信息；數據之間關聯密切；既有空間數據又有屬性數據。

2)GIS的輸出功能在地圖制圖中的應用。地理信息系統的發展是從地圖制圖開始的 ,因而

GIS的主要功能之一用于地圖制圖 ,建立地圖數據庫。與傳統的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比 ,利用 GIS建立起地圖數據庫 ,可以達到一次投入、多次產出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖 ,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題 ,如行政區劃圖、土地利用圖、道路交通圖等等。更重要的是由于 GIS是一種空間信息系統。它所制作的圖也能夠反映一種空間關系 ,可以制作多種立體圖形 ,而制作立體圖形的數據基礎就是數字高程模型。

3)GIS的空間查詢和空間分析功能的應用：該功能其實為GIS的核心功能，但是恰恰大多軟件在該功能領域仍然薄弱。GIS的空間分析功能可為客戶提供決策支持，例如在城市規劃過程中，對城市中救護車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規劃；如何安排多路警車交通路線，以保證在緊急時刻，在任意地方應至少能有一輛警車在事發后最短時間內趕到出事地點；在環境保護方面 ,對水土流失導致土地資源的破壞進行評價；在區域環境質量現狀評價過程中，對整個區域的環境質量進行客觀地、全面地評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布狀態。具體在下章有所介紹

4)應用 GIS一些二次開發函數庫開發出具有特定功能軟件系統。當前GIS應用于許多領域的系統框架基本一成不變，許多功能均是利用大多國內外已有軟件的內置函數制定，其實這同時也限定了GIS在各個領域的發展，也是為什么GIS的空間分析決策能力一直得不到提升的原因所在。

面臨問題：

1)數據共享程度不夠。由于各部門或行業地理數據格式、編碼原則等不同以及目前我國各部門可以共同使用的基礎數據的缺乏,現有的全國性基礎地理信息產品比例小、內容不足、商業化程度也低, 不能滿足許多專業領域應用的需要, 都導致了各領域大量重復建設, 并由此消耗了巨大的人力、物力與財力。

2)國外產品在國內地理信息市場中仍然占據主要份額。盡管國產 GIS 軟件的部分關鍵技術已經達到甚至超過國際競爭對手, 但整體技術水平還存在一定差距。3)新技術研發力量和投資不足。無線通信、GPS 定位和 GIS 的集成, 將為公眾提供最具商業化價值的服務, 大量的無線通信設備作為 GIS 服務的終端, 現有的 GIS 服務器產品面臨著并發能力不足的挑戰。

4)我國地理信息標準化工作與國外相比還存在著相當差距。如缺乏理論研究、標準的結構化不強、沒有適合需要的標準體系表和關系模型、標準立項缺乏協調、標準內容涵蓋面不夠廣、標準本身質量參差不齊、沒有一致性測試機制、參與制定標準的人員結構不盡合理、人員知識亟待更新等等。發展趨勢：

1)GIS 數據的共享和開放

目前, 我國 GIS 的應用范圍主要集中在一些政府部門和科研機構所承擔的大型項目中, 社會普及率低, 對整個社會生產力發展的促進作用還不明顯。造成這種現象的原因主要是 GIS 數據的保密性不夠。數據獲取困難是 GIS 技術發展的嚴重障礙。隨著各種測繪技術的不斷發展, 數據獲取成本已大大降低,提升數據共享和開放, 可以讓 GIS 更廣泛地應用于國民經濟各領域, 提高經濟活動效率, 減少 GIS 數據重復建設的成本。GIS 將在各個領域中發揮更強大的功能,，2)網絡 GIS(Web GIS)是將 Internet 與 GIS 結合在一起, 使地理信息可以在高速的網絡環境中實現漫游和共享, 這將大大開拓 GIS 的應用領域。利用網絡發布空間數據, 為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析等功能, 形成一個網絡化的地理空間平臺, 將是 GIS 系統發展的必然趨勢。3)三維 GIS 與虛擬現實技術的結合

三維 GIS 和二維 GIS 相比, 可以幫助人們更加準確真實地認識我們的客觀世界。三維 GIS 可以支持真三維的矢量和柵格數據模型及以此為基礎的三維空間數據庫,解決三維空間操作和分析問題, 可以預見, 三維 GIS 的發展將具有非常廣闊的前景。4)基于物聯網技術與 GIS 的融合

隨著各種傳感器技術的發展，利用互聯網技術、GIS技術將物與物之間聯通。實現人與人、人與物、物與物之間的互聯互通。

1.2湖州應用現狀

湖州市測繪院、地理信息中心已發布湖州市基礎地理信息系統、湖州市地下管線管理信息系統、湖州市三維環境信息管理系統；

湖州市氣象局已經建立了基于GIS的湖州市地質災害氣象監測預報系統、湖州市臺風查詢系統，在以往天氣雷達站址選擇中也應用了GIS相關空間分析技術。

在國家“數字城市”的大力推廣下，“數字湖州”地理空間框架的建設項目于2011年已然啟動。今年湖州市相關部門對該市的地理信息工作提出三點要求：一是加大了“數字湖州”的應用推廣，加強地理市情普查工作力度，全面推進地理市情監測；三要細化、落實市政府各項支持地理信息產業園發展的政策，全力壯大地理信息產業。由此可見，地理信息在湖州處于起步階段，應用領域尚不夠廣闊，未來發展前景看好。同時位于湖州市德清縣的浙江省地理信息產業園，會進一步促進湖州市地理信息的發展。

第二章：應用領域

2.1交通領域

2.1.1城市交通（道路、軌道等）

GIS在交通領域的應用稱為GIS-T即GIS+交通（transportation）交通地理信息系統，目前國內交通管理信息系統主要常用于應急指揮、道路交通規劃、綜合監控等。實際上交通包含了很多內容，而基本所有內容均可結合GIS技術實現交通信息化。目前主要應用于以下幾個方面

1)道路規劃設計、建設、維護等：利用GIS技術，建立和維護包含交通空間位置和業務信息的網絡數字地圖。對修建交通的地區進行分析，提供沿線覆蓋范圍內的人文、經濟、資源、地理指標的統計分析，建立交通沿線的地形、地質、人口、經濟、交通等數學模型，形成各類專用專署地圖，進而為交通設備部署、沿線經濟開發、線路規劃等決策提供輔助支持。

2)綜合監控與調度指揮：在GIS平臺上，實現交通中的各個監控系統的信息整合。如電力監控系統、火災報警系統、環境與設備監控系統、自動售檢票系統、列車自動運行監控系統、閉路電視系統等實時監控系統等。GIS能夠顯示所有這些監控設備的空間分布屬性及其實時監測數據，并能對其進行各類時間、空間統計及趨勢分析，以直觀的直方圖、餅圖或趨勢曲線圖等形式加以表現，對指定監測設備將其在指定時間、區間內的實測數據及其統計分析結果自動生成相關報表，并向有關領導和部門發送。如相關部門已開發的青藏鐵路綜合監控系統。

3)應急搶險：利用GIS技術，能在最短時間內直觀、快速、簡便地得到緊急事件發生地點的詳盡信息，包括事發地點線路、設備情況、事發地段線路圖像資料、救援物質分布情況、應急預案等，并使相關聯的信息一體化顯示，讓領導和技術人員在遠離現場的情況下，就能對事發地段的情況一目了然，為應急疏散、搶險救災贏得時間，為遠程指揮提供強大的決策支持。同時系統利用它空間分析的能力，對事故進行仿真、模擬及評估，為事故預防辦法的制定和事故總結分析提供輔助支持。

如：及時掌握緊急事件發生位置，安排救援搶險任務；指揮人員及時搜索距離事故現場最近的救援車，安排救援。同時，接到任務的救援人員使用GPS導航設備，迅速抵達救援現場，并上報現場事故情況；輔助生成應急預案，以最快的時間處理緊急事件。4)商業資產管理：不同的交通類型，如軌道交通等運營所帶來的巨大客流使得沿線及場站附近各種資源（通訊、廣告、商鋪、房地產等）的開發成為一種客觀需求。改變以往粗放式的管理，進行信息化的精細管理和前臺式銷售，可以提高軌道交通運營效益，為企業創造豐富的產出。利用gis技術可以對沿途各站的三維環境進行模擬，可以為商業資產的布防和廣告咨詢的設計提供思路。

2.1.2城市地下管道交通

城市地下管線包括給水、排水、燃氣、電信、電力、工業管道等幾大類，是城市基礎建設的重要組成部分。目前我國大多城市已建立了地下管線地理信息系統，以用于復雜的地下管線信息管理，目前GIS在該領域的應用主要可以解決以下關鍵問題： 1)數據動態更新

地下管線數據的動態更新主要針對城市地下管線探測和新敷設管線竣工測量的計算機成果提交與入庫。更新數據并非替換，GIS可以提供歷史數據管理，方便檢核任意時期的管線數據。2)管線三維展示

管線的錯綜復雜，其分布在地下、水下、空中等，二維圖無法表現出其各個管線之間關系，有些管線上下起伏，與地面垂直的一段管線在平面圖上只能以一個點與相應注記來表示，視覺效果不直觀。只有通過三維方式才能夠真實反映其空間位置關系。3)數據監理查錯

人為的錄入海量各種數據源（如基礎地形圖、管線的屬性等），難免會出現一些錯誤，而這些管線相關空間及屬性數據在錄入數據庫時可以自行檢查，譬如：某一區域坐標、高程等必須在當前工作空間內，否則不容許導入數據庫。4)管線的自動接邊處理

管線數據是需要時常更新，新的測量管線數據入庫后，測量的管線存在著外測區數據，這樣在導入以后，就有可能出現重點、重線，而在新測量數據的入庫過程中也有與當前的管線數據出現重點、重線的情況，或者由于測量的誤差，本來相連接的管線沒有接上，所以管線的自動接邊是實現對管線的重點、重線數據的檢查，進行接邊處理。5)管線數據的各種查詢方式

在實際查詢管線過程中，也許我們只知道管線的某一參數，如測量單位名、管線分布于某一道路口等，GIS提供了多種信息查詢方式，可以方便快捷的找到所需管線 6)管線數據的統計分析以及輸出

GIS中管線數據的統計結合了屬性數據和空間數據，實現對當前現有管線的信息統計與分析。在管線的屬性編輯過程中，可以選擇統計的管線類別，以及包括管線年代、管線的橫斷面積范圍、管線材質、管線權屬單位以及所在的道路名稱等條件并能以圖表的形式打印輸出統計結果。

目前國內已完成的交通規劃及地理信息系統項目層出不窮。例如黃山市綜合交通地理信息系統、黑龍江省綜合交通地理信息系統、廣東省綜合交通地理信息系統、廣東省綜合交通規劃管理系統、新疆自治區綜合交通地理信息系統、鐵路客流地理信息系統、中國集裝箱運輸發展規劃研究管理信息系統、廣東省揭陽市綜合交通發展研究、江蘇省智能化地理信息系統等，但這些項目主要側重于信息數據的分析、處理和可視化，用于交通的宏觀管理工作。

2.2農業領域

GIS在農業領域的發展近幾年非常迅速，以下為GIS目前在農業的主要應用

1)農業的布局劃分：GIS可根據區域農業資源特點，在環境調查與監測積累的大量農業環境和資源數據的基礎上，進行作物種植的適宜性評價和土壤適宜性等評價，實現農用地分級信息管理，土壤適宜性分析，作物種植分析，農田變更監控、統計、查詢等功能，并在此基礎上顯示與打印輸出農業產業布局現狀圖，農業產業布局規劃圖。

2)種植業管理：GIS的空間數據管理能力可以實現糧食、棉花、水果、蔬菜、茶葉、等種植業信息的管理。此外還可以實現耕地質量管理，指導科學施肥，監測植物疫情，種植業產品供求信息分析與發布等。如：作物監控與估產：農情及農作物動態監測主要針對社會關心的農田水肥、農業自然災害、農作物長勢等進行實時跟蹤，每類監測內容又可以分為若干子項目，可以選擇任意監測項目、監測子項目及監測時間、監測區域進行監測。農情動態監測通過預設一個監測項目參數的閾值范圍，當特定農田地塊的監測項目值處于此范圍時，在農田專題圖上以特殊顏色顯示；同時，還提供了按區域和時間輸出動態監測專題報告的功能；病蟲草害防治：在植物保護領域，ArcGIS的主要作用包括分析病蟲草害發生的空間動態、評估其發生的適宜環境及影響因子，監測、預測病蟲害，進行風險分析等。GIS應用于病蟲害管理：進行害蟲的風險性預測預報。

一、將病蟲危害的歷史圖片數字化，進行疊加分析，得到病蟲害發生頻率分布圖，再把此圖與植被類型及生物地理氣候圖疊加，找出最易暴發成災的區域和氣候，用于將來的暴發預測；

二、進行病蟲害空間分布動態監測，用GIS可對同一區域或相鄰區域進行害蟲空間分布和種群動態監測；

三、進行害蟲發生趨勢預測，用害蟲的歷史發生資料在GIS系統上建立回歸模型，進行地區性種群發生趨勢預測。

3)畜牧業：如動物防疫：動物傳染病的監控防治也是目前我國農業生產中急需解決的問題，疫情信息采集、統計、傳輸、通報以及緊急防治手段需要以先進的信息系統來支撐。作為生物科技信息化領域的一項基礎性建設，基于ArcGIS的動物疫情管理信息系統將使各級獸醫站及其相關部門、機構互聯互通、資源共享，把疫情監測、預警、通報、應急應變信息化工作推上一個新臺階；畜禽養殖管理：準確掌握規模化畜禽養殖場基本情況、地理環境、防疫狀況，直觀了解畜禽養殖場分布現狀、畜牧生產規劃和變化趨勢，還要實現對畜牧業進行動態管理，對畜禽場與周圍生態環境的響進行深度分析，準確反映各畜禽養殖場詳細數據以及監控數據。

4)精準農業：利用ArcGIS的高級分析功能進行農作空間分析（:1）作物產量空間分布；（2）土壤養分的空間分布；（3）土壤水分空間分布；（4）土壤微量元素空間分析；（5）作物需求空間分析；（6）環境空間分析；（7）綜合分析。分析結果是專家系統的信息源之一，也是專家系統決策結果的空間分布載體，系統必須達到準確可靠，便于農業機械執行。

而實際上GIS與其他如遙感、產量檢測器，精準導航（GPS）以及各種傳感器的結合應用，近幾年在國內有做過幾個示范區。這也是近幾年“物聯網”的一個具體應用。利用各種農業傳感器采集農業土壤信息、農作物生長信息等實時傳入后臺，利用GIS對各種數據實時分析。

2.3電力領域

GIS目前在電力方面的應用主要用于電力的線路布設，電力線路的布設一般依靠電力勘測，電力勘測就是為了在線路設計的端點之間尋找出一條技術上安全可靠，經濟上合理最省，環保上達標的線路所進行的勘測活動。在線路的勘測過程中，根據電力系統總體規劃設計的要求，結合地方縣城規劃及建設情況，自然保護區及文物保護情況，軍事設施及通信設施的布置情況、林業情況、礦產情況、水文及地質情況、交通及沿線污移情況，統籌兼顧，相互協調，最終確定線路勘測方案。

以上電路線路勘測所需采集的各種地理空間信息與屬性信息可以在GIS中宏觀的表達出來，該領域的應用基本應用了GIS的數據管理、空間查詢以及簡單的空間分析功能，線路節點的尋找和GIS中的選址問題相似。

2.4視頻監控

監控系統結合GIS幾乎可以應用于各行各業，在近些年得到飛速發展，其與GIS結合的有點可提現在以下幾個方面：

1)實時監控錄像，供用戶查看現場情況：

? 攝像機地理信息和周邊環境信息、攝像機附近實景圖像視頻，全面顯示攝像機安裝的真實位置和安裝點周圍環境；

? 攝像機運行狀態、視頻質量，保證監控系統的有效性；

? 攝像機周邊資源配置信息，這類信息的覆蓋范圍很廣，包括道路設施、水源布局、重點單位、所屬派出所、警用車輛、巡邏人員等，當攝像機監測到緊急狀況時，可以在電子地圖上點擊攝像機標識，調出周邊資源配置信息，緊急調度可用人力物力，減少反應時間；

? 攝像機的故障警告信息，當攝像機出現視頻畫面模糊、信號中斷等故障時，系統會在電子地圖上以監控點符號閃爍、發出警報聲等方式，引起用戶的注意。在電子地圖上直接點擊該設備節點，會以彈出窗口的形式，顯示該設備的用途、類型、操作系統、IP地址、當前運行狀態、周邊維護單位等詳細信息，方便用戶準確發出指令及時解除故障；

? 攝像機的維修進程和歷史記錄，用戶可全面掌握攝像機的故障狀態，合理配備相應資源跟進維護。詳細的設備維修日志包括維修日期、維修人員、故障原因、解決方案等，與設備地理空間信息關聯顯示，為延長設備的使用壽命、提高故障處理能力、增強視頻監控系統運行的可持續性，儲備充分的信息資源。

2)分析的智能性

基于GIS平臺的視頻監控系統的攝像機在發生緊急事件時，可以迅速在電子地圖上調動事件周邊攝像機，并根據其傳送的實時圖像和定點查詢的相關信息，進行智能化分析，自動識別報警、制作事件處理預案、計算最優路徑、現場遠程指揮、尋找事件規律等，以地理信息為平臺，將視頻監控系統與多種業務應用結合起來。

3)實現報警聯動功能： 當視頻監控平臺接收到告警情況時，系統除了支持客戶端聯動，自動切換到告警畫面播放該攝像機的實時視頻、語音提示可通過拾音器進行語音對講、放大顯示等方式提醒用戶外，還支持在電子地圖上將該報警監控點圖標進行高亮閃爍顯示，并及時通知用戶處理。在發生緊急事件需要迅速趕至現場處理時，基于GIS平臺的視頻監控系統可以根據用戶輸入的起點、終點，進行路徑模擬和分析，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態下，計算出起點到終點的最短路徑，以及周圍各處理人員到達現場的時間，并在電子地圖上顯示出車輛行駛軌跡。一旦確定了最佳行動路線，便可將相關信息發送到處理人員的移動導航設備中，以最快速度達到事發現場。如果事發現場有裝備的攝像機，指揮人員可在電子地圖上進行遠程觀察和決策，通過對現場情況的把握和周邊資源的分析，迅速制作出應急預案，提高事件處理效率。

4)業務的聯動性

基于GIS平臺的視頻監控系統的重要功能還在于，改變了傳統視頻監控系統的應用個體化狀態，以多種信息集成為基礎，智能分析為手段，在GIS平臺上實現了多種業務的聯動，比如追蹤引導和定向圍捕。追蹤引導功能主要是針對大型活動，對活動路線周邊的攝像機進行設置，實現追蹤和引導功能，當點擊攝像機時，在視頻窗口同時顯示該攝像機前后的視頻圖像，給安保人員及時提供信息，對突發情況進行快速響應和處理，對路線進行調整，確保活動的安全進行。追蹤引導首先需要進行追蹤引導設置，對追蹤引導序列中的攝像機進行添加和刪除操作，并對要顯示的前置、后置的通道個數進行設置。當點擊加入到追蹤引導序列的攝像機時，系統自動進入追蹤引導狀態，視頻窗口自動切換到多窗口畫面，顯示該攝像機的前置和后置視頻圖像。定向圍捕功能主要是針對警方抓捕罪犯，根據當前罪犯所在位置，GIS平臺計算并分析出一定時間內罪犯可能逃竄的區域，并查詢出在主要道路上設置卡口的合理位置，在電子地圖上進行高亮顯示，同時在視頻窗口自動切換到多畫面，顯示案發地點周邊的視頻圖像信息，使決策者及時掌握前方案發地點的實時情況，為領導確定圍捕方案提供輔助決策的功能。

目前的視頻監控結合GIS已成功試用于平安城市GIS系統、智能交通系統、森林防火系統及其其他行業涉及到監控的應用

2.5公安警務

GIS目前在警務領域得到廣泛的應用稱為PGIS，目前的PGIS管理系統基本有以下模塊： 1)人口管理PGIS應用：基層公安機關可掌握轄區實有人口變動、動態管控違法犯罪高危人員，實現“以圖管房、以房管人、人事關聯、軌跡追蹤”的重要工作平臺。

2)案件PGIS應用 ：案（事）件PGIS應用是公安機關掌握案（事）件時空分布規律、犯罪熱點及趨勢，實現基于時空的案件串并分析、線索排查的重要手段。

3)視頻關聯PGIS應用：根據視頻系統的接口，實現視頻監控點定位、視頻實時播放、視頻歷史回放等功能。

4)指揮中心PGIS應用： 指揮中心PGIS應用是指揮中心各類業務信息的空間分析展現平臺，應集成視頻監控、電話報警、有線無線調度、GPS定位等各種技術，基于PGIS實現接處警、指揮調度、警力部署等輔助決策支持。

5)警衛PGIS應用 ： 警衛PGIS應用，主要實現對警衛線路、現場、住地、預案、任務的基本信息采集和警衛方（預）案制作等功能。

6)

消防PGIS應用：主要實現對119火警及相關消防業務信息進行報警定位、災害信息確認、方案編制、等級調派、增援出動、協同作戰。

7)

技偵PGIS應用 ：主要用于刑事偵查、人員摸排等工作，借助從移動電子運營商取得到基站位置數據，以及偵察對象的手機話單數據，可以進行軌跡分析，居住區域分析，活動區域分析等。

8)

網監管理PGIS應用：主要實現全市網吧定位查詢，網吧信息統計分析等。

9)

治安管理PGIS應用：治安管理中的治安巡邏力量、防控手段、重點區域和場所、旅店業、娛樂場所、化學危險品、技防設施等業務信息均可在電子地圖上定位展示、查詢分析和動態管控等。

10)情報分析PGIS應用 ：情報分析PGIS應用主要實現人員變遷軌跡分析，重點人員軌跡分析，案發摸排分析等。

實際各個系統根據客戶需求僅需以上某一應用模塊，比如下面為某市的警務管理系統的功能模塊： ? 實時視頻監視功能

根據監控點的實際情況，提供全天候及全方位的圖像監視功能。根據監控點的現場地理位置和周邊的建筑物情況，分別在前端配置室外高速球型攝像機、紅外一體化槍式云臺攝像機和一體化槍式云臺攝像機。全天24小時均可在監控中心、監控室觀察到前端現場的實時畫面，考慮到夜間光照強度可根據實際需要進行燈光補償(普通照明或紅外)。? GIS設備管理定位

·支持監控設備在地圖上的標注;

·支持拖拽放置設備樹列表設備與GIS地圖相對位置;

·支持經緯度準確定位設備于GIS地圖;

·支持基本的電子地圖放大、縮小、漫游、測距、地圖打印、點選查詢屬性等。例如，具有權限的操作者能夠方便地通過點擊攝像點來查詢該攝像點的屬性，如：攝像點的編號、攝像機的型號、安裝的具**置等。監控相關功能：選擇地圖上有攝像機標志的位置，可以查看該攝像機的屬性、播放實時視頻等。? GIS軌跡跟蹤

支持在GIS地圖中錄像目標對象移動軌跡復現;在確認跟蹤對象，指定時間和區域內的攝像頭錄像中智能查詢跟蹤對象出現的錄像，顯示跟蹤對象在攝像頭錄像中出現的時間段，并根據時間段和攝像頭位置在GIS中勾畫跟蹤對象的逃跑軌跡。最終輔助公安干警定位目標的逃逸路線，做出蹲點、排查決策。? GIS應急現場指揮

在抓捕犯罪嫌疑人和現場應急保障過程中，在確定目標對象移動軌跡前提下，通過GIS系統可預先設控軌跡路線上的監控點位，實現提前布防，提前預判。同時，可有效調動周圍警力資源，及時、快速響應。? GIS最優路徑選擇分析與遠程導航

可以在緊急事件發生的第一時間，分析計算出最優路徑，以及快速準確地到達案發地點。通過路徑分析和模擬，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態下，多個出警方案到達事故地點的時間。并將最佳路徑遠程傳送至相應巡邏干警或巡邏車的移動導航設備中，指導巡邏警力以指定的路線追蹤、包抄、跟蹤對象。? 視頻顯示功能

圖像能在監視器/顯示器上進行固定或時序輪流顯示，并能切換、記錄、回放、加工、復制、圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。派出所能夠通過監視器顯示出本轄區的圖像，通過計算機顯示共享的交警圖像;分局能夠通過監視器選擇顯示所有圖像或通過計算機顯示所有的圖像;交警能夠通過計算機顯示派出所圖像。? 視頻控制功能

對于模擬視頻，可以通過矩陣鍵盤來操作前端活動云臺的運動方向、攝像機的焦距及景深來達到最佳的監看效果。各單位可以在授權權限內，使用計算機軟件選擇和控制共享的圖像。

? 控制權限分配功能

監控中心的視頻資源管理服務器結合矩陣設置，進行總的權限的分配設置和管理。模擬控制權限優先于網絡用戶控制權限。在矩陣鍵盤的操作中，權限按現場控制級別最高。權限優先級高低為，派出所監控室鍵盤控制為高。? 視頻存儲功能

分局110指揮中心、派出所監控室均配備數字硬盤錄像機，全天不間斷地記錄監控點的圖像，保存所有監控點30天內的錄像資料，可提供本地和遠程網絡查詢、回放和下載。系統通過數字錄像主機或網絡可把錄像資料備份到光盤等存儲設備。? 社會圖像資源的接入功能

系統能夠將社會單位建設的監控圖像，有選擇地接入到派出所監控室，并且能夠通過數字視頻進行共享。? 監控點信息管理功能

系統能夠管理所有監控點信息，實現圖像資料的查詢和對設備的管理，形成統一網管軟件，以拓撲圖的方式實時反應在線設備的狀態。攝像機信號丟失、硬盤出錯、網線中斷均可實現設備圖標閃爍告警。? 視頻資源管理功能

系統能夠對視頻資源進行管理，包括視頻資源自動分配、用戶訪問控制、用戶權限優先級控制等功能。

2.6國土資源領域

國土領域的“數字國土”的概念逐步深入人心，土地資源的信息化管理成為必然趨勢，地籍管理是土地資源業務的核心。“國土資源信息化”“數字國土”均是與GIS密切相關的熱詞。地籍管理是國土資源管理的主要核心，這些年在各個城鎮建立的地籍信息管理系統均是利用GIS對空間數據以及屬性數據的結合管理能力，目前存在的問題便是城市地籍管理與農村地籍管理系統往往為獨立的二個系統，二者結合城鄉一體化地籍管理系統。GIS在地籍方面可以體現以下優勢：以“宗地”為核心地體，實現地籍信息的輸入、儲存、檢索、處理、綜合分析、輔助決策以及結果輸出的信息管理系統。GIS可以提供以下功能

1)基本的地圖功能：提供了雙向信息查詢檢索:通過屬性信息查詢定位圖形，快速實現地籍管理業務對象所在地理位置的定位。也可以從地圖中查詢地物屬性信息，顯示用戶希望知道的地物信息；距離測量：可以通過鼠標在地圖上畫線，結束畫線得到測量的結果，支持米、公里等單位的換算。面積測量；可以通過鼠標在地圖上繪制多邊形，結束多邊形的繪制后得到測量的結果，支持平方米、平方公里、畝等單位的換算；疊加分析：分析地塊與其它地塊信息的疊加情況。

2)數據錄入：宗地的屬性時常發生變化，GIS提供宗地的新屬性如歸屬、范圍的錄入，并且不會刪除歷史數據，從而方便客戶可以預覽地籍數據變化過程，解決糾紛等提供佐證。3)地籍登記:地籍登記分為收件、初審、復審、打證、發件等子模塊，地籍登記的業務流程分為土地使用權初始登記、土地使用權變更登記、土地使用權注銷登記、土地使用權內控登記、土地使用權解控登記、土地使用權查封登記、土地抵押登記等等。系統采用工作流技術定義各種業務的工作流模板，對工作流實例數據進行操作，對土地登記業務進行流轉、監控和查詢。工作流監控組件用于對業務完成和未完成狀況進行實時的監督，并對未及時處理的業務進行催辦。

4)地籍變更：初始地籍建立后，隨著社會經濟的發展，土地被更細致地劃分，建筑物越來越多，用途發生不斷地變化，以房地產為主題的經濟活動，使地籍變更如房地產的繼 承、轉讓、抵押等更加頻繁。

5)土地證管理：該模塊主要提供土地證查詢和土地權屬轉移相關證明材料的輸出等。

2.7水利領域

1)防汛減災：災害工作預測：利用DEM（關于高程的地理坐標）數據結合全國各個地方的雨情及所在地的人文和經濟信息等，用于預測洪水的發展趨勢，淹沒范圍以及淹沒損失等。這些預測可以很好的為防汛減災部門物資儲備、人員配置以及救災工作做好提前準備。災害現場指揮：GIS將各種有關的即時信息，如水利設施位置，災害地點附近道路分布、人口分布等很直觀的表現出來，即時準確的為現場指揮人員輔助決策。災害評估、災后重建：利用GIS統計出災區面積、人口、損失等，為災后重建、救災款發放等提供依據，避免盲目性。

2)水資源管理：利用GIS可以對水資源協調社會經濟與水資源利用的關系、處理各地區之間用水矛盾、監督限制不合理的開發水資源、破壞水資源行為；指定供水系統和水庫的優化調度方案，科學合理分配水資源。如：某一地區水資源不足，農作物需要灌溉，如何合理從其他附近區域水資源引入罐區。

3)水土保持：利用GIS的空間信息管理和分析功能結合遙感影像的周期性、時效性以及視域廣特點和水土保持動態監測站等，動態的監測水蝕、風蝕等，提供可靠決策。具體主要體現在GIS的查詢功能（可以將水土相關的大量數據以空間數據與屬性數據結合在圖形中直觀展示）、統計分析（利用分析功能可以快速了解水土結構區域分布，為水土保持規劃提供決策）、數據編輯（當土地利用狀況發生變化，可以直接編輯空間數據反映在圖形中）、制圖顯示與輸出（輸出所需報表及水土相關專題圖等）

4)水利工程規劃：水利工程規劃如南水北調選線、水庫選址規劃、庫區建設評估和工程施工監測均是GIS的基本空間分析功能。

5)水污染、地下水位監測：水污染類型包括很多種，水體富營養化、泥沙污染、廢水污染、地下水污染等。利用GIS的分析功能可以直觀的觀察水污染的來源，未來可能擴散的范圍和路徑，為應急指揮提供決策支持。地下水位實時監測對于地震預報等領域具有重要有意義，GIS可以利用對采集的水位數據進行挖掘直觀的表現出來，如近半年的水位變化趨勢，等值線繪制等。

2.8地質領域

2.8.1地質找礦預測

地質找礦預測往往需要多種數據源如物探數據、化探數據、遙感數據以及基礎地質數據，這些數據源的格式多元化，對于其集中管理帶來了不便，GIS可以將這些數據源集中在一個平臺，對于每一種數據的分析模塊添加不同分析方法的功能，如物探數據的反演方法、化探數據的異常下限確定方法、遙感數據的解譯，基礎地理數據如與成礦有關的重大斷裂、地層等。綜合這些信息的異常利用GIS的空間疊加、分析功能圈出找礦靶區，達到預測目的。近些年發展起來的三維地質填圖也與GIS緊密相關。

2.8.2工程地質

巖土工程與GIS相結合主要體現在以下二個方面: 1)巖土工程前期勘測資料：利用GlS具有較強的空間位置數據儲存和管理能力的特點，把勘察資料數值化、數據庫化，同時，在工程設計中，利用GIS具有較強的綜合分析、評價能力和空間疊置功能，對勘察資料進行分析、評價處理，使之轉化為設計者方便使用的數據，直接調用。以實現勘察數據的輸出直接為設計的輸入。

2)治理設計工作中應用：GIS系統有強大的空間分析能力，可以進行選址、土石方開挖、場地穩定性評價等分析、計算與拓撲判別。其三維場地模型的實現也有助于工程人員對工程場地的更直觀認識，并可以通過虛擬場地實現對各種工程方案模擬運作。如滑坡災害預測：一般與滑坡災害相關的因素有巖性、地下水等，這些因素在調查時只是反映當時狀態，如何利用多時段采集數據分析地下水來源，地表各個巖性層（如殘坡積層、松動巖土體、強風化基巖）分布層位、薄弱構造面等。利用GIS對這些地下水、不同巖性等三維動態監測展示分析，為治理方案提供決策支持。

具體應用于巖土領域的系統如上海巖土工程勘察院研發的地鐵監護測量系統：地鐵監護測量，即針對地鐵結構安全量身定制監護地鐵隧道各項指標主要包括沉降、收斂變形、平面位移、滲漏水等。以上海已開通運營的500多公里地鐵隧道為例，沿線同時處于施工影響期的地鐵監護項目超過200個，每天產生的監測數據量巨大。如何從海量的監測數據中判斷出隧道的健康狀況，確保地鐵隧道結構能夠長期穩定的服役，對于地鐵維保單位是一個巨大的挑戰。該系統以地圖和衛星影像作為基本載體，為地鐵維保單位提供了一個專業的數據發布平臺。借助該系統，地鐵沿線的高清3D街景讓地鐵安全保護區巡查的成果躍然于屏幕，網頁上輕點鼠標即可控制傳感器采集隧道健康狀態數據，保護區內的施工項目狀態更是隨時更新。對于負責隧道結構健康的監護測量工程師而言，系統還可提供詳細的隧道健康監測病例——監測數據、現場照片、變形曲線、應對措施等等。一旦隧道監測的指標異常，立馬發布警報，叫停影響地鐵結構安全的施工行為，采取針對性的修補措施從而保證地鐵的正常運營和市民的日常出行。

第三篇：關于地理信息系統在

關于地理信息系統在土地勘測規劃業務

應用的調研報告

安徽省土地勘測規劃院（省土地開發復墾整理中心，以下簡稱規劃院）是省國土資源廳直屬事業單位，承擔著省級土地勘測、規劃、資源調查評價、開發復墾整理、信息系統建設等職責，重點是做好省廳的業務支撐和服務工作。目前，規劃院正在推進科技創新，不斷提高資源保障和管理服務水平，加快省重點實驗室和部科研工作站建設等工作，這都需要土地利用現狀、土地利用總體規劃、基本農田、土地開發復墾等業務數據庫的支持。這就對如何存儲、管理、更新、維護、應用好這些空間數據提出更高的要求。地理信息系統技術有著強大的數據處理功能、高效的數據管理機制、快捷的數據發布方式、靈活的二次開發能力，很容易解決這一技術瓶頸，并且可以廣泛應用于規劃院的土地業務的技術服務和科學研究。

日

第四篇：地理信息系統在物流配送中的應用

地理信息系統在物流配送中的應用

摘要：

高效、快捷的物流配送系統對企業，尤其對電子商務的發展至關重要[1]。本文在對兩者的融合進行了探討，并提出了基于GIS的物流配送系統解決方案，以實現對物流配送過程的全程管理。

關鍵詞：地理信息系統，物流，電子商務引言

物流是指計劃、執行與控制原材料或最終產品從產地到使用地點的實際流程，物流服務具體包括定單管理、運輸、倉儲、裝卸、送遞、報關、退貨處理、信息服務及增殖業務。顯然，貨物運輸路徑的選擇，倉庫地址的選擇等，都涉及到如何處理大量的空間數據與屬性數據而縮短物流時間，降低成本的問題，而地理信息系統（以下簡稱GIS）不僅具有對空間和屬性數據采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能，而且可為系統用戶進行預測、監測、規劃管理和決策提供科學依據。可見，將其應用于物流配送系統中，可大大加強對物流過程的全面控制和管理，實現高效、高質的物流配送服務，本文分以下幾部分對GIS在物流配送中的應用進行探討。現代物流與GIS融合1）地理信息系統的發展

地理信息系統是集計算機科學、地理學、信息科學等學科為一體的新興邊緣科學，可作為應用于各領域的基礎平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應用、融合和交叉滲透，并且實現各種信息的數字化的過程。

在GIS中，空間信息和屬性信息是不可分割的整體，它們分別描述地理實體的兩面，以地理實體為主線組織起來。空間信息還包括了空間要素之間的幾何關系，使GIS能夠支持一般管理信息系統所不能支持的空間查詢和空間分析，以便于制定規劃和決策。現在網絡地理信息系統（WebGIS）的興起更使其被越來越多的商業領域用來作為一種信息查詢和信息分析工具[3]，GIS技術本身也融入了這些商業領域的通用模型（如ARC/INFO的網絡分析模塊），因而GIS技術在各個商業領域的應用在深度上和廣度上不斷發展。事實上，凡是涉及到地理分布的領域都可以應用GIS技術。

2）物流的發展

隨著經濟全球化的發展，物流也向著現代化方向迅速發展。物流現代化不僅指物流手段(物流設施、設備等)和物流技術達到或接近世界先進水平，而且指物流管理(包括物流組織、物流計劃的編制、物流運輸方案的選擇、經濟指標的確定，等等)的科學化

[4]。

現代物流作為一種先進的組織方式和管理技術，已經被認為是企業在降低物資消耗、提高勞動生產率以外重要的第三利潤源[5]，它通過降低流通費用，縮短流通時間，可以整合企業價值鏈、延伸企業的控制能力，加快企業資金周轉為企業創造新的利潤。

尤其在電子商務環境下，供應商必須全面、準確、動態地掌握散布在全國各個中轉倉庫、經銷商、零售商以及各種運輸環節之中的產品流動狀況，并以此制定生產和銷售計劃，及時調整市場策略。因此電子商務的發展更加推動了現代物流業迅速興起。

那么，把GIS技術融入到物流配送的過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環節（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇等進

行有效的管理和決策分析，這樣才符合現代物流的要求，才有助于物流配送企業有效地利用現有資源，降低消耗，提高效率。實際上，隨著電子商務、物流和GIS本身的發展，GIS技術將成為全程物流管理中不可缺少的組成部分。

圖1 物流配送過程基于GIS的物流配送系統設計

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于GIS的物流配送系統的需求主要集中在以下幾個方面：

1)、通過客戶提供的詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線；

2)、通過基于GIS的查詢、地圖表現的輔助決策，實現對車輛路線的合理編輯（如創建、刪除、修改）和客戶配送排序；

3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示；

4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性；

5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環境以發現潛在客戶；

6)、通過業務系統調用GIS，以圖形的方式顯示業務系統的各種相關操作結果的數值信息；

7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現對配送區域的拆分、合并；

3.2 系統總體結構

設計基于GIS的物流配送系統，采用面向對象的空間數據模型和基于關系數據庫的空間數據庫來實現數據的無縫集成，空間數據索引采用基于改進R-Tree的空間數據索引結構，屬性數據索引采用B+樹數據結構；網絡數據傳輸采用三層結構模型，并采用Java Applet進行開發，這樣與平臺無關又具有較好的安全性，使海量空間數據的存儲、分析和共享成為可能。系統網絡結構圖如下：

圖2 系統網絡結構圖

3.3 系統模型設計

由上述分析，基于GIS的物流配送系統應集成以下主要模型：設施定位模型、車輛路線模塊、配送區域劃分模型、分配集合模型、客戶配送排序模型。

1）設施定位模型。用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統中，倉庫和運輸路線共同組成了物流網絡，倉庫處于網絡的節點上，節點決定著線路，如何根據供求的實際需要并結合經濟效益等原則，在既定區域內設立多少個倉庫，每個倉庫的位置，每個倉庫的規模，以及倉庫之間的物流關系等，運用此模型均能很容易地得到解決。

2）車輛路線模型。用于解決一個起始點、多個終點的貨物運輸中，如何降低物流作業費用，并保證服務質量的問題。

3）網絡物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網點布局問題。如將貨物從N個倉庫運往到M個商店，每個商店都有固定的需求量，因此需要確定由哪個倉庫提貨送給那個商店，所耗的運輸代價最小。還包括決定使用多少輛車，每輛車的路線等。

4)配送區域劃分模型。根據各個要素的相似點把同一層上的所有或部分要素分為幾個組，用以解決確定服務范圍和銷售市場范圍等問題。如某一公司要設立X個分銷點，要求這些分銷點要覆蓋某一地區，而且要使每個分銷點的顧客數目大致相等。

5）空間查詢模型。如可以查詢以某一商業網點為圓心某半徑內配送點的數目，以此判斷哪一個配送中心距離最近，為安排配送做準備。系統功能實現

那么，基于GIS的物流配送系統可實現如下主要功能：

1）車輛和貨物跟蹤：利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛或貨物的實際位置，并能查詢出車輛和貨物的狀態，以便進行合理調度和管理。

2）提供運輸路線規劃和導航

規劃出運輸線路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。

3）信息查詢

對配送范圍內的主要建筑、運輸車輛、客戶等進行查詢，查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。

4）模擬與決策

如可利用長期客戶、車輛、訂單和地理數據等建立模型來進行物流網絡的布局模擬，并以此來建立決策支持系統，以提供更有效而直觀的決策依據。

5結束語

當今，隨著電子商務的再次興起和經濟全球化的發展，物流業愈來愈成為熱點[6]。利用GIS能高效地處理空間和屬性數據的優勢來建立基于GIS的物流配送系統雖處于初始階段，但無疑是有益的嘗試，它必將是以后的發展趨勢。

參 考 文 獻

1、張鐸 《我國物流企業如何迎接電子商務》中國流通經濟 2001.1 p12~13;

2、劉秉鐮，姜國杰 我國現代物流發展中的若干問題》鐵道物資科學管理 2001.1 p23、屈春燕等 《網絡地理信息系統(WebGIS)在地震研究中的應用》地震學報 2002.1p914、葉杰剛《關于物流問題的理論探索》當代經濟科學2001.1 p51~56;

5、陳罕琳 《信息技術讓物流貨暢路通》 計算機周刊 2001.37，p14;

6、蘭洪杰，沈家洪 《電子商務下配送問題淺析》中國流通經濟 2001.1 p10~11;

第五篇：地理信息系統在土地管理中的應用

地理信息系統在土地管理中的應用

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地理信息系統在土地管理中的應用 地理信息系統(Geographic Information Systems，簡稱GIs)是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術。地理信息系統是一種決策支持系統，它與其他信息系統的主要區別是其存儲和處理的信息是經過地理編碼的，地理位置及與位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。

通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念：

1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統，它又由若干個相互關聯的子系統構成，如數據采集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等，這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬件平臺、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出類型。

2、GIS的操作對象是空間數據和屬性數據，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間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、定性和定量的描述、這是GIS區別于其它類型信息系統的根本標志，也是其技術難點之所在。

3、GIS的技術優勢在于它的數據綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息，實現地理空間過程演化的模擬和預測。

4、GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，并促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依托。有的學者斷言，“地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那么，信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地”。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。

二、地理信息系統與土地資源管理

土地是寶貴的自然資源，是一切發展的源頭,合理利用土地資源、掌握土地利用的動態信息是新形勢下土地管理工作的需要。它是國家和人民賴以生存和發展的物質基礎,對土地資源合理地開發、利用、治理和保護,會直接影響到一國的經濟建設。土地資源及其利用的現狀,各類土地的動態監測,是制定土地管理工作中長期利用規劃和國民經濟社會發展戰略的重要依據。土地管理的特色是對土地空間特性的管理。土地空間特性，包括土地的地理位置、相鄰關系，圖層的劃分及與土地相關的各種空間屬性和人文屬性。土地的這種空間特性，為地理信息系統(GIS)的應用提供廣闊的天地。GIS最初的應用領域，就是建立與土地管理、土地規劃相關(包括地籍管理、土地數據庫等有關系統的管理和規劃等)的土地信息系統(LIS)。

隨著社會經濟的多樣化,國土部門的管理工作全面展開并日趨細化:地籍變更日益頻繁,信息來源多種多樣,信息量更是巨大復雜。這種情況對土地工作者提出了更高的要求,傳統的管理方法已經愈來愈不能滿足現代化土地管理的需要。伴隨著數字化國土工作的不斷深入,各土地管理部門紛紛加入了信息化、數字化的改革大潮。如何建立科學的土地管理體系,實現土地管理工作的數字化,實現土地管理信息的共享,提高土地管理的質量、效率和水平,更好地為上級領導和有關部門機構、各級土地使用者的管理和決策提供準確、快捷、全面的土地信息查詢服務和技術性支持,這就迫切需要采用先進的GIS及網絡技術,建立一個適當的土地管理信息系統勢在必行。

三、地理信息系統在土地資源管理中的應用

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,并建立了地籍管理系統、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。

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。土地資源清查是針對土地的自然屬性進行清查,地理信息系統建立這種自然屬性的空間和統計數據庫。信息來源有土壤圖、氣候圖、土地利用現狀圖和自然災害圖等。地理信息系統通過對這些圖的疊加建立起土地資源清查數據庫,存儲大量的土地資源及其背景信息,為土地資源的自動化管理服務。應用地理信息系統的空間分析能力,特別是空間疊加分析模型,結合不同的數學模型,進行土地適宜性和質量評價,獲取評價目標的等級指標。再者,在已知土地的數量與質量的基礎上,通過計算農作物和草場的潛在產量,可以計算出土地的生產潛力,再結合人的糧食需求,即可以預測出土地對人口的承載力。地理信息系統完成土地利用規劃的信息源自土地評價結果和用地需求預測結果,系統需要進行大量的模型分析,即：相關分析、多方案要素分級、趨勢分析、聚類分析、現象與過程的動態預測﹙回歸分析﹚、因子分析、判別與調整擴充等等。分析方式可以采用單要素圖層上各個多邊形為基本分析單元,疊置分析結果圖層上的新的單元為基本分析單元等等。分析結果最終成為土地利用規劃圖、文字報告和各類表格。

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。把計算機技術與GIS技術應用于執法監察工作中，不但減少土地執法人員在調查取證中進行土地現場勘測的工作量，提高工作質量和效率,而且可以及時把握土地違法案件的發展與變化的動態信息，為執法監察管理和

決策提供高效和科學的信息服務。在土地動態巡查過程中，對于有效防范土地違法行為發生，有力發揮土地執法監察效能起了積極作用。

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,是為解決在土地上所發生的有關法規、程序、體制、效率或權益等問題，提出有系統、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。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。

四、展望和建議

1、應用GIS技術的土地管理信息系統的建立是一項復雜的工作，必須對管理的內容進行詳盡的分析，總結其對象的關系。系統必須實現模塊化，同時要以國家頒布的各項技術規范為指導，使系統做到規范化和標準化。

2、采用關系數據庫數據庫管理GIS數據是GIS發展的趨勢，這種方法可以充分利用關系數據庫管理數據的功能，是空間數據與非空間數據實現一體化的集成，并能夠利用SQL語句快速的實現空間數據和非空間數據的雙向檢索。

3、宗地拓撲關系的構建和宗地變更的處理是建立土地管理信息系統所要解決的關鍵問題之一，一定程度上決定所建系統的好壞。GIS具有反映地理空間關系及綜合、統計各種空間和屬性信息能力的特性，為地理自然資源與環境的開發、建設、管理、規劃及決策提供了先進技術手段。將GIS應用到土地管理必將提高土地管理水平，為土地管理的科學化、信息化提供有力的技術支持。