热网地理信息系统在包头市热力总公司的应用

第一篇：热网地理信息系统在包头市热力总公司的应用

热网地理信息系统在包头市热力总公司的应用

2006-9-26 分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网

摘要：本文系统介绍了包头市热力总公司热网地理信息系统的系统功能、系统配置、数据建设、效用分析等内容。

关键词：地理信息系统；供热企业；设施管理引言

随着我国经济的迅速发展，城市建筑、道路等基础设施成倍增长，城市的开发和规划都在不断变化，这就使得城市地形图不断更新。城市集中供热得到了迅速发展，热力企业的管网不断地进行扩容和改造，这就对热力管网的规划、建设和管理提出了更高的要求。同时，热力企业的市场化，也使得供热企业不断地加强企业管理，提高企业竞争力。而企业的生产运行管理、设施管理是企业管理的重要内容。

热力设施一般都具有时间跨度长、数量大、变化多、覆盖面广、与地理位置密切关联等特性，所以热力设施的管理非常复杂。传统的管理模式下，信息数据要么作为纸张或光盘存放在档案柜里、要么在极少数人的脑袋里，而且很多数据不完整、不准确。这就使得图档的查询、管理相对困难。再加上企业人员流动等原因，更使得数据容易丢失、遗漏、破损。由于管线资料的匮乏或不精确，从而造成地下管线施工时发生管线的意外事故；在运行事故发生时，更是无法提供准确的管线资料，进而造成调度、指挥和决策迟缓；以致在地下管线设施管理中，直接和间接的经济损失严重。因此，如何有效地搜集、整理和利用现存的资料已经成为迫切需要解决的问题。GIS(地理信息系统)就是在这种情况下引入热力设施管理应用中的。

包头市热力总公司现集中供热管网横贯昆都仑区、青山区、稀土开发区，东西长16公里，服务半径8公里，公司先后建成了阿东热源厂、青山热源厂以及包头第一热电厂通往昆都仑区的第二条主干线，形成了三热源联网运行的集中供热系统。供热规模达到1200万平方米，截止2003年底，实际供热面积950万平方米。在多年的生产运行与设施管理当中，包头市热力总公司逐步形成了自己的技术优势和管理特点，具有较强的技术力量。近几年来，随着公司办公自动化水平的不断提高，公司建立了局域网(LAN)，实现了信息共享和计算机办公；2000年公司建设了经营收费计算机系统，完成了多点远程收费等功能，实现了营业收费的计算机管理。公司注重在生产运行中采用先进设备和技术，公司所属阿东热源厂、青山热源厂锅炉运行全部采用计算机监控，特别阿东热源厂二期工程流化床锅炉运行采用美国Honeywell集散控制系统，控制水平达到了一定的高度。2004年开始，筹划两年的热网改造项目正式开工，热力站采用芬兰LPM全自动换热机组，控制系统选用ABB控制系统。公司的科技应用水平得到了新的提高。

包头市热力总公司的供热规模在迅速发展、供热面积不断扩大的同时，也受到市场的冲击，如何在激烈的竞争环境中加强公司生产运行管理，降低运行成本，提高供热服务质量和用热收费率，加强热源及供热设施管理，提高设施利用率，节约投资，增强企业竞争力，谋求企业的生存和发展，这就给公司的经营开发工作、生产运行方式和设施管理方法提出了新的课题，而地理信息系统则为这一问题提供了最佳解决方案。系统的平台及软件选型

GIS在我国的各应用领域发展是从九十年代开始的，而在热力企业的应用要更晚一些。国内现在常用的地理信息平台主要有MapInfo、SICAD、MapGis、ArcInfo等产品。以MapInfo平台为基础开发的地理信息软件属于桌面型产品，应用范围集中在消防、公交、武警等最优化路径方面，主要以文件型管理为主；以ArcInfo平台为基础开发的地理信息软件，主要应用在城市土地管理、地籍管理、林业、农业等面状物管理方面；以SICAD平台为基础开发的地理信息软件，主要用于公用设施的信息化管理方面，特别适用于城市各类地下管线的信息管理。以SICAD平台为基础开发的地理信息系统适合公用设施企业实现对管网、设施和用户的信息管理。因此，结合包头市热力总公司地理信息系统的现状需求和长远规划，我们决定基于SICAD平台构建热网GIS系统。

2004年2月，总公司成立的专门的项目机构，对多家供热管理水平和信息化建设水平较高的供热公司进行了咨询和考察，并对北京、包头等多家软件开发公司进行了考察。经过多方考察和研究，确定由专业从事城市基础设施行业综合网络管理信息系统研制开发的北京博达新创科技发展有限责任公司作为技术协作单位进行包头市热力总公司热网地理信息系统的开发研究工作。北京博达新创科技发展有限责任公司是位于北京上地信息产业基地的高新技术企业，该公司由熟悉市政公用设施企业的企业家和精通计算机软件开发、地理信息技术的高级技术人员组成，拥有一支经验丰富的博士、硕士生开发队伍。在2001年～2002年该公司承担并圆满完成了中国城镇供热协会“十五科技发展课题”《供热企业信息化》的研究项目，为多家企业开发了计算机综合信息管理系统，具有较丰富的开发经验。而且北京博达新创科技发展公司开发的“供热企业地理信息系统”有如下特点：数据库表结构规范、合理；了解热力行业需求，成功案例多；数据接口好，易与收费系统、监控系统共享数据；能提供全面的数据获取方案。系统功能

众所周知，热力企业的主要工作是对热力设施的建设、管理、维护、应用等，而热力设施的空间、时间跨度长的特性，使得其管理非常困难。热力设施的管理是一个动态的过程，它需要企业与企业间的往来、企业内部人员的协同工作，各专业设计人员之间的信息共享。包头市热力总公司地理信息系统的建设目标是使热力企业通过使用地理信息系统技术，把热力设施的勘测、规划、设计、施工、运作、管理、维护、更新的管理工作变成一个可动态管理、可持续的过程。基于以上设计目的，包头市热力总公司热网地理信息系统主要功能模块组成如下： 3.1 企业设施数据管理

热力地理信息系统将管理过程中的有关资料全部录入系统。由于热力管网的管理与地理位置有关，所以系统中将城市地形图(包含道路、建筑物等)作为背景图，将热力公司的热源、站一级管网、二级管网、及其管网上的阀门等设备叠加显示。同时，对热源、管网、换热站、设备的信息内容以属性信息来显示。设备说明书等图片、技术资料内容作为一个附属文件，加入到系统中。对热源厂、热源站、井室内部设备的详细信息以详图的形式进行处理。3.2 热力设施录入功能

在此系统中，可以录入企业的管网、设备等设施图形数据和属性数据。在管网、设备符号的制作过程中，参照了建设部行业标准CJJ/788－97。系统提供多种作图工具，并且在开发过程中对供热管网以及设备根据其用途、直径等进行了分类，作图人员只需选择需要的类型即可，而不必关心线型、颜色等底层特性，对于有相同间距的平行管线，系统提供了一次画多重管线的方法。系统具有距离标注、角度标注等多种标注方式，另外，系统提供了捕捉和构造点(垂足、弧交点等)两种辅助作图工具，规划设计工作完成之后，其结果会自动保存到系统中，以便设施的施工和信息的查询，此外，系统可以根据用户的需要，定制不同的图形输出模板。

3.3 热力设施规划功能

常规的供热规划是根据热用户普查情况，按区域面积容积率和热化率计算得到热负荷量，以决定供热设施的建设规模。常规的供热规划在详细的用户规模计算时往往缺乏准确数据，存在一定的盲目性。在热网地理信息系统中，将热用户数据和图形输入系统数据库，利用系统提供的处理工具可快捷、准确方便地计算出热用户规模，同时了解已供热和未供热用户的动态变化情况，完成供热设施的规划设计管理工作。规划设计完成后，保存在系统数据库中，用于指导供热设施的管理。

3.4 热力设施故障与检修管理

系统不仅能存贮管网、设备的基本信息和技术参数信息，还能记录其检修及故障的历史记录，操作人员可以根据需要随时查看和添加故障记录、检修记录，并按规定制定年度检修计划、生成年度故障统计报表。3.5 固定资产管理功能

供热生产过程中涉及的供热设施、设备种类多、数量大，固定资产的管理难度较大，需要大量的人力物力完成登记、管理、调拨、闲置、报废等处理工作。通过在热网地理信息系统建立固定资产数据库，完成固定资产的登记、管理、调拨、闲置、报废等处理工作，有关人员可以查询固定资产的使用情况，对固定资产实现必要的统计、汇总工作。对使用中的设备，可以在网上显示分布情况，并可以查询到设备的技术档案、按照规定的折旧率进行折旧。3.6 用户管理功能

根据供热企业管理到户的特征，系统对建筑物的立面、标准平面图、采暖系统图、楼内用户信息进行详尽描述。用户报修时，可以查看用户测温记录、是否欠费等状况，这对于故障的辅助判断、用户报修的检修监督都起到一定的作用。系统开发了与包头市热力总公司收费系统的接口，系统可以直接访问收费系统的用户资料，避免了用户资料表的重新建立和资料的重复录入。3.7 运行事故处理

系统能对整个管网进行连通性分析，并可以根据需要，开关阀门。在现行的管理模式下，发生运行事故时，由于无法提供准确详细的管线资料，而造成调度、指挥、决策迟缓。地理信息系统的爆管分析功能就能解决这个问题，发生爆管时，操作人员只需要用鼠标点击爆管处，系统将自动搜寻有关阀门、入户井、建筑物、管网，并进行分析，最后将给出关闸方案、并将影响的建筑物、管网以醒目颜色表示、这时可以将现场图纸、影响的用户信息打印输出。管理人员根据计算机给出的解决方案，就能在图上快速地定位到发生爆管的位置，可以查看爆管处的管线、设备资料，关闭相关阀门。另外，根据影响的用户信息，就可以通知相关单位或个人。3.8 查询与统计功能

此项功能是基于已经录入的管网、站、设备等数据而进行的查询与统计。可以根据已知的查询条件快速查询到符合条件的管网、设备等；也可以输入统计条件形成统计报表。查询与统计包括总体统计、管网查询与统计、热力站查询与统计、井室查询与统计、设备查询与统计、设备故障与检修统计等几类。总体统计主要是统计热力公司的热源(站)数量和负载、井室的数量、不同设备类别设备的数量，不同管径管线的总长度。管网查询与统计主要包括根据输入条件查询、统计管线以及干线负载统计。站查询与统计主要包括根据输入条件查询站以及热源(站)负载统计。设备、井室查询是根据已知条件查找到符合条件的设备、井室。设备故障与检修统计主要是统计某种类型设备在某段时间的故障和检修情况。3.9 热源厂管理

对于热源厂的管理，在外网上热源厂、锅炉在图形上均显示为一个符号，坐标即为热源厂中心位置的实际大地坐标；在厂区平面布置图上绘制厂区建筑物、道路网、供热管线、市政管线等城市综合管线、井室、设备等信息，可以使不同专业的操作人员对自己感兴趣的内容进行浏览、查询，同时厂区的各种资料，包括厂区图纸、数码图片、综合管线等可以作为附属文档链接到相应的图形，这样在操作人员查看时将更加现实性。结合热源厂实际管理的需要，分系统建立了各系统的详细图形，具体包括：锅炉本体的解剖图、热力系统图、水处理系统图、电气系统图、输煤系统、浊水系统、灰厂系统。在各系统图中，可以方便的查询各设备的信息、图纸资料。另外，在锅炉解剖图中，我们定义了水冷壁图形和属性信息，使得能够方便地对前墙、后墙水冷壁等进行管理。3.10 系统接口

结合包头市热力总公司信息化建设规划，我们不仅开发了与经营收费系统的接口，而且还预留了与生产运行调度指挥系统和供热运行工况分析软件的接口。数据的搜集、整理

数据是建立地理信息系统的基础，对系统建设的成败起着决定性作用，准确反映客观世界的原始数据是最宝贵最富于生命力的资源，基础数据准确性和完备性越好，建立在其信息管理系统上的功能就越强大，实用价值就越高。而且数据建设无论就时间还是投资金额上来说都在系统建设中占很大的比重。有资料表明，建立GIS信息系统阶段，数据的整理和录入工作量占70%的比例。而且由于系统建设的紧迫性，我们在系统设计完成之后，采用了一边开发程序、一边搜集数据的方法。系统建设过程中，主要搜集图纸、整理数据工作如下：

1．根据包头市热力总公司供热规划范围(考虑扩展情况)，我们建立了大地坐标值范围。对124张1：1000地形图进行了扫描、拼接，对城市主干路、铁路进行了矢量化。

2．管网竣工资料。主要包括设计说明、图纸目录、图例、设备材料表、管网平面图、管线断面图、井室详图及其它设备详图等。在管网资料的搜集的具体实施上，我们先搜集一级管网、再搜集二级管网资料；而且分批分区域实施。为了保证主干线的坐标准确性，我们请测量公司对主干线标识点的X、Y坐标、管中心标高进行了测量。

3．搜集两个热源厂的厂区平面布置图、各锅炉解剖图、水处理系统图、电气系统图等各系统图纸。

4．搜集小区建筑平面图和单体建筑竣工图(包括建筑平面图、立面图、采暖系统图、采暖平面图等)。

5．搜集换热站的竣工图资料(包括设计说明、图例、设备材料表、热力系统图等)、安装资料、土建资料等。

6．建立设备档案或设备明细表，搜集设备安装及使用说明书，根据设备实际情况分类，并根据设备类别建立相应的编号规则。7．现场施工照片、设备数码照片、宣传资料等。系统组成与系统配置 5.1 系统总体结构设计 在系统的总体结构设计上，我们选用了客户机/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)相结合的方式。数据录入与分析系统(DIAS)采用客户机/服务器结构，所有属性和图形数据存贮在服务器上，数字化人员在客户端数字化管网、设备等图形。这种方式既分解了事务，提高了服务器和客户端的处理速度，同时也保证了数据的安全性、共享性。而大多数工作人员使用的互联网数据发布系统(IDPS)使用浏览器/服务器结构，这一方式对客户端的软硬件环境要求不高，而且操作简单、易学。5.2 系统主要性能指标

＊ 各项功能满足热力公司的业务规范； ＊ 系统操作简单、运行可靠、维护方便；

＊ 系统的信息分类资料编码、符号符合国家和部颁标准； ＊ 系统提供各种资料源的转换方案与工具；

＊ 系统具有良好的资料开放性，各地理信息系统之间以及与其它应用系统之间提供了接口。

5.3 系统软、硬件配置

＊ 基本配置：打印机、局域网。

＊ 数据库服务器：HP Proliant－ML530、CPU Xeon2.8G、1024M内存、硬盘216G、10/100M网卡；中文Windows2000 server、Oracle 817。

＊ 地理信息服务器：HP Proliant－ML530、双CPU Xeon2.8G、2048M内存、硬盘216G、10/100M网卡；中文Windows2000 server、Oracle 817、SICAD。＊ 数字化工作站：HP XW4100工作站、P4 2.8G/1G/73G/128M显卡/22显示器；中文Windows2000 server、Oracle 817、SICAD。

＊ 普通客户端：中文Windows XP或Windows98或Windows2000等、IE浏览器、CPU PII100以上、内存>64M、10/100M网卡(MODEM或ASDL)。系统效用与展望

包头市热力总公司热网地理信息系统投入使用后，基本实现了供热管理的设施地理化、图形数字化、运行信息化和管理的科学化。系统具体效用如下： 1.通过建立企业地理信息系统，对企业的管网、设备进行了“大摸底”，建立了企业管网图形数据库。这使得企业对管网、设备、站等有了更加明晰地了解。而且基于管网图形数据库的管网规划、建设和使用变得简单化、合理化、科学化。2.实现图档管理的规范化和网络化。任何一个有权限的操作人员通过机器都可以方便、快速地查询到所需图形和数据资料。实现了资料的信息共享，大大提高了资料的利用率和工作效率，减少了管理人员的重复性劳动。

3.及时、迅速地发现解决设备故障和缺陷，提高了设备完好率，科学地安排维修、检修及生产运行管理工作，从而减少了不必要的维修检修费用。

4.实现了运行事故分析的辅助决策。使用系统爆管分析，定位速度快、准确性高，而且能迅速查询到周围的管网、设备信息。这就大大加快了公司对爆管等运行事故的反映速度，缩短了修复时间，减少了对用户的影响，降低了水(汽)损失。从而取得显著的经济和社会效益。

5.实现了对用户供热系统、用户资料方便快捷的查询。发生故障时影响用户的分析功能和用户测温管理功能都大大提高了供热服务质量和热费收缴率，取得了良好的社会和经济效益。

6.如果系统具备了其它公用设施行业(供水、电信、煤气)的管线数据，这就能实现城市综合管网信息的数据共享，在规划、施工时可以查阅其它管线资料，避免因地下管线资料不祥而引起的管线碰撞和管线挖断等事故。

应用热网地理信息系统，可以建立企业管网图形库，并且基于录入的数据资料作查询统计、固定资产管理、检修管理、运行事故分析等功能。这已经能够满足企业执行层、战术层的管理需求。满足战略层的管理需求，建立智能的专家地理信息系统是下一步发展的重点，具体的说，包头市热力管网地理信息系统下一步建设的目标如下：

1.开发或引进水力、热力计算软件。通过在地理信息系统中建立的管网模型，直接导入到水力计算软件，就可以模拟计算一次网、二次网、热力站的水力、热力工况，实现热网运行模拟分析和智能仿真系统。

2.建设热源厂、三个供热分公司与总公司的网络连接，这样，热源厂、三个供热分公司就能快速地访问地理信息数据。

3.待各站的监控系统投入运行后，结合监控系统和地理信息系统，建立运行调度指挥系统。

第二篇：地理信息系统应用

地理信息系统应用

目录

第一章：应用现状.................................................................................2 1.1国内应用现状..............................................................................2 1.2湖州应用现状..............................................................................4 第二章：应用领域.................................................................................5 2.1交通领域.....................................................................................5 2.1.1城市交通（道路、轨道等）.............................................5 2.1.2城市地下管道交通.............................................................6 2.2农业领域.....................................................................................7 2.3电力领域.....................................................................................8 2.4视频监控.....................................................................................9 2.5公安警务...................................................................................10 2.6国土资源领域............................................................................13 2.7水利领域...................................................................................14 2.8地质领域...................................................................................15 2.8.1地质找矿预测...................................................................15 2.8.2工程地质...........................................................................15

第一章：应用现状

1.1国内应用现状

地理信息系统在国内虽然起步较晚，发展却极其迅速。一方面由于国家政策的支持。从九五科技攻关计划关于进一步推动地理信息系统应用及其产业化的若干意见到

十五、863提出面向网络的海量大型地理信息系统软件计划、国产 GIS 软件示范应用工程和国家地理信息数据库建设等, 后又在国家十一五规划明确指出: 加强测绘基础设施建设, 丰富和开发利用基础地理信息资源, 发展地理信息产业同时, 为改变传统地理信息分区而治的现状,国家测绘局发起了地理信息公共服务平台的建设,从而实现了国家级、省级、市级三个层次的地理信息共享, 并在此基础上实现了为其它行业提供地理信息的服务。国家大力推动对我国地理信息系统产业的形成和发展起了至关重要的作用；另一方面在全球信息化高潮的推动下，GIS可以说是应时而生，它可以将各种信息源融合，管理海量不同格式数据，并以直观的地图、图像等形式展现在人们面前，支持数据的挖掘、空间分析决策等，现今提出的数字城市—>智慧城市均离不开GIS。

基本应用：

最初的GIS是为解决地学问题而诞生，现今的应用领域已扩展到如资源、环境、国土、、城建、消防、交通、气象、地质、农业、林业、电力及政府办公等众多领域。具体应用可结合当前主流GIS软件功能模块分析如下：

1)地理信息系统在数据管理中的应用：GIS支持多种方式录入各种数据源，以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索，以多种直观的方式如地图、表格、图形等呈现，并且为用户辅助决策。相对于当下的数据库管理系统，GIS对空间数据管理有以下优点：数据呈现方式多元化；可以定义及管理实体类型数据，而非仅仅的文字与数字信息；数据之间关联密切；既有空间数据又有属性数据。

2)GIS的输出功能在地图制图中的应用。地理信息系统的发展是从地图制图开始的 ,因而

GIS的主要功能之一用于地图制图 ,建立地图数据库。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比 ,利用 GIS建立起地图数据库 ,可以达到一次投入、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图 ,而且可以根据用户需要分层输出各种专题 ,如行政区划图、土地利用图、道路交通图等等。更重要的是由于 GIS是一种空间信息系统。它所制作的图也能够反映一种空间关系 ,可以制作多种立体图形 ,而制作立体图形的数据基础就是数字高程模型。

3)GIS的空间查询和空间分析功能的应用：该功能其实为GIS的核心功能，但是恰恰大多软件在该功能领域仍然薄弱。GIS的空间分析功能可为客户提供决策支持，例如在城市规划过程中，对城市中救护车、救火车的分布位置以及行车路线和控制的规划；如何安排多路警车交通路线，以保证在紧急时刻，在任意地方应至少能有一辆警车在事发后最短时间内赶到出事地点；在环境保护方面 ,对水土流失导致土地资源的破坏进行评价；在区域环境质量现状评价过程中，对整个区域的环境质量进行客观地、全面地评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态。具体在下章有所介绍

4)应用 GIS一些二次开发函数库开发出具有特定功能软件系统。当前GIS应用于许多领域的系统框架基本一成不变，许多功能均是利用大多国内外已有软件的内置函数制定，其实这同时也限定了GIS在各个领域的发展，也是为什么GIS的空间分析决策能力一直得不到提升的原因所在。

面临问题：

1)数据共享程度不够。由于各部门或行业地理数据格式、编码原则等不同以及目前我国各部门可以共同使用的基础数据的缺乏,现有的全国性基础地理信息产品比例小、内容不足、商业化程度也低, 不能满足许多专业领域应用的需要, 都导致了各领域大量重复建设, 并由此消耗了巨大的人力、物力与财力。

2)国外产品在国内地理信息市场中仍然占据主要份额。尽管国产 GIS 软件的部分关键技术已经达到甚至超过国际竞争对手, 但整体技术水平还存在一定差距。3)新技术研发力量和投资不足。无线通信、GPS 定位和 GIS 的集成, 将为公众提供最具商业化价值的服务, 大量的无线通信设备作为 GIS 服务的终端, 现有的 GIS 服务器产品面临着并发能力不足的挑战。

4)我国地理信息标准化工作与国外相比还存在着相当差距。如缺乏理论研究、标准的结构化不强、没有适合需要的标准体系表和关系模型、标准立项缺乏协调、标准内容涵盖面不够广、标准本身质量参差不齐、没有一致性测试机制、参与制定标准的人员结构不尽合理、人员知识亟待更新等等。发展趋势：

1)GIS 数据的共享和开放

目前, 我国 GIS 的应用范围主要集中在一些政府部门和科研机构所承担的大型项目中, 社会普及率低, 对整个社会生产力发展的促进作用还不明显。造成这种现象的原因主要是 GIS 数据的保密性不够。数据获取困难是 GIS 技术发展的严重障碍。随着各种测绘技术的不断发展, 数据获取成本已大大降低,提升数据共享和开放, 可以让 GIS 更广泛地应用于国民经济各领域, 提高经济活动效率, 减少 GIS 数据重复建设的成本。GIS 将在各个领域中发挥更强大的功能,，2)网络 GIS(Web GIS)是将 Internet 与 GIS 结合在一起, 使地理信息可以在高速的网络环境中实现漫游和共享, 这将大大开拓 GIS 的应用领域。利用网络发布空间数据, 为用户提供空间数据浏览、查询和分析等功能, 形成一个网络化的地理空间平台, 将是 GIS 系统发展的必然趋势。3)三维 GIS 与虚拟现实技术的结合

三维 GIS 和二维 GIS 相比, 可以帮助人们更加准确真实地认识我们的客观世界。三维 GIS 可以支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库,解决三维空间操作和分析问题, 可以预见, 三维 GIS 的发展将具有非常广阔的前景。4)基于物联网技术与 GIS 的融合

随着各种传感器技术的发展，利用互联网技术、GIS技术将物与物之间联通。实现人与人、人与物、物与物之间的互联互通。

1.2湖州应用现状

湖州市测绘院、地理信息中心已发布湖州市基础地理信息系统、湖州市地下管线管理信息系统、湖州市三维环境信息管理系统；

湖州市气象局已经建立了基于GIS的湖州市地质灾害气象监测预报系统、湖州市台风查询系统，在以往天气雷达站址选择中也应用了GIS相关空间分析技术。

在国家“数字城市”的大力推广下，“数字湖州”地理空间框架的建设项目于2011年已然启动。今年湖州市相关部门对该市的地理信息工作提出三点要求：一是加大了“数字湖州”的应用推广，加强地理市情普查工作力度，全面推进地理市情监测；三要细化、落实市政府各项支持地理信息产业园发展的政策，全力壮大地理信息产业。由此可见，地理信息在湖州处于起步阶段，应用领域尚不够广阔，未来发展前景看好。同时位于湖州市德清县的浙江省地理信息产业园，会进一步促进湖州市地理信息的发展。

第二章：应用领域

2.1交通领域

2.1.1城市交通（道路、轨道等）

GIS在交通领域的应用称为GIS-T即GIS+交通（transportation）交通地理信息系统，目前国内交通管理信息系统主要常用于应急指挥、道路交通规划、综合监控等。实际上交通包含了很多内容，而基本所有内容均可结合GIS技术实现交通信息化。目前主要应用于以下几个方面

1)道路规划设计、建设、维护等：利用GIS技术，建立和维护包含交通空间位置和业务信息的网络数字地图。对修建交通的地区进行分析，提供沿线覆盖范围内的人文、经济、资源、地理指标的统计分析，建立交通沿线的地形、地质、人口、经济、交通等数学模型，形成各类专用专署地图，进而为交通设备部署、沿线经济开发、线路规划等决策提供辅助支持。

2)综合监控与调度指挥：在GIS平台上，实现交通中的各个监控系统的信息整合。如电力监控系统、火灾报警系统、环境与设备监控系统、自动售检票系统、列车自动运行监控系统、闭路电视系统等实时监控系统等。GIS能够显示所有这些监控设备的空间分布属性及其实时监测数据，并能对其进行各类时间、空间统计及趋势分析，以直观的直方图、饼图或趋势曲线图等形式加以表现，对指定监测设备将其在指定时间、区间内的实测数据及其统计分析结果自动生成相关报表，并向有关领导和部门发送。如相关部门已开发的青藏铁路综合监控系统。

3)应急抢险：利用GIS技术，能在最短时间内直观、快速、简便地得到紧急事件发生地点的详尽信息，包括事发地点线路、设备情况、事发地段线路图像资料、救援物质分布情况、应急预案等，并使相关联的信息一体化显示，让领导和技术人员在远离现场的情况下，就能对事发地段的情况一目了然，为应急疏散、抢险救灾赢得时间，为远程指挥提供强大的决策支持。同时系统利用它空间分析的能力，对事故进行仿真、模拟及评估，为事故预防办法的制定和事故总结分析提供辅助支持。

如：及时掌握紧急事件发生位置，安排救援抢险任务；指挥人员及时搜索距离事故现场最近的救援车，安排救援。同时，接到任务的救援人员使用GPS导航设备，迅速抵达救援现场，并上报现场事故情况；辅助生成应急预案，以最快的时间处理紧急事件。4)商业资产管理：不同的交通类型，如轨道交通等运营所带来的巨大客流使得沿线及场站附近各种资源（通讯、广告、商铺、房地产等）的开发成为一种客观需求。改变以往粗放式的管理，进行信息化的精细管理和前台式销售，可以提高轨道交通运营效益，为企业创造丰富的产出。利用gis技术可以对沿途各站的三维环境进行模拟，可以为商业资产的布防和广告咨询的设计提供思路。

2.1.2城市地下管道交通

城市地下管线包括给水、排水、燃气、电信、电力、工业管道等几大类，是城市基础建设的重要组成部分。目前我国大多城市已建立了地下管线地理信息系统，以用于复杂的地下管线信息管理，目前GIS在该领域的应用主要可以解决以下关键问题： 1)数据动态更新

地下管线数据的动态更新主要针对城市地下管线探测和新敷设管线竣工测量的计算机成果提交与入库。更新数据并非替换，GIS可以提供历史数据管理，方便检核任意时期的管线数据。2)管线三维展示

管线的错综复杂，其分布在地下、水下、空中等，二维图无法表现出其各个管线之间关系，有些管线上下起伏，与地面垂直的一段管线在平面图上只能以一个点与相应注记来表示，视觉效果不直观。只有通过三维方式才能够真实反映其空间位置关系。3)数据监理查错

人为的录入海量各种数据源（如基础地形图、管线的属性等），难免会出现一些错误，而这些管线相关空间及属性数据在录入数据库时可以自行检查，譬如：某一区域坐标、高程等必须在当前工作空间内，否则不容许导入数据库。4)管线的自动接边处理

管线数据是需要时常更新，新的测量管线数据入库后，测量的管线存在着外测区数据，这样在导入以后，就有可能出现重点、重线，而在新测量数据的入库过程中也有与当前的管线数据出现重点、重线的情况，或者由于测量的误差，本来相连接的管线没有接上，所以管线的自动接边是实现对管线的重点、重线数据的检查，进行接边处理。5)管线数据的各种查询方式

在实际查询管线过程中，也许我们只知道管线的某一参数，如测量单位名、管线分布于某一道路口等，GIS提供了多种信息查询方式，可以方便快捷的找到所需管线 6)管线数据的统计分析以及输出

GIS中管线数据的统计结合了属性数据和空间数据，实现对当前现有管线的信息统计与分析。在管线的属性编辑过程中，可以选择统计的管线类别，以及包括管线年代、管线的横断面积范围、管线材质、管线权属单位以及所在的道路名称等条件并能以图表的形式打印输出统计结果。

目前国内已完成的交通规划及地理信息系统项目层出不穷。例如黄山市综合交通地理信息系统、黑龙江省综合交通地理信息系统、广东省综合交通地理信息系统、广东省综合交通规划管理系统、新疆自治区综合交通地理信息系统、铁路客流地理信息系统、中国集装箱运输发展规划研究管理信息系统、广东省揭阳市综合交通发展研究、江苏省智能化地理信息系统等，但这些项目主要侧重于信息数据的分析、处理和可视化，用于交通的宏观管理工作。

2.2农业领域

GIS在农业领域的发展近几年非常迅速，以下为GIS目前在农业的主要应用

1)农业的布局划分：GIS可根据区域农业资源特点，在环境调查与监测积累的大量农业环境和资源数据的基础上，进行作物种植的适宜性评价和土壤适宜性等评价，实现农用地分级信息管理，土壤适宜性分析，作物种植分析，农田变更监控、统计、查询等功能，并在此基础上显示与打印输出农业产业布局现状图，农业产业布局规划图。

2)种植业管理：GIS的空间数据管理能力可以实现粮食、棉花、水果、蔬菜、茶叶、等种植业信息的管理。此外还可以实现耕地质量管理，指导科学施肥，监测植物疫情，种植业产品供求信息分析与发布等。如：作物监控与估产：农情及农作物动态监测主要针对社会关心的农田水肥、农业自然灾害、农作物长势等进行实时跟踪，每类监测内容又可以分为若干子项目，可以选择任意监测项目、监测子项目及监测时间、监测区域进行监测。农情动态监测通过预设一个监测项目参数的阈值范围，当特定农田地块的监测项目值处于此范围时，在农田专题图上以特殊颜色显示；同时，还提供了按区域和时间输出动态监测专题报告的功能；病虫草害防治：在植物保护领域，ArcGIS的主要作用包括分析病虫草害发生的空间动态、评估其发生的适宜环境及影响因子，监测、预测病虫害，进行风险分析等。GIS应用于病虫害管理：进行害虫的风险性预测预报。

一、将病虫危害的历史图片数字化，进行叠加分析，得到病虫害发生频率分布图，再把此图与植被类型及生物地理气候图叠加，找出最易暴发成灾的区域和气候，用于将来的暴发预测；

二、进行病虫害空间分布动态监测，用GIS可对同一区域或相邻区域进行害虫空间分布和种群动态监测；

三、进行害虫发生趋势预测，用害虫的历史发生资料在GIS系统上建立回归模型，进行地区性种群发生趋势预测。

3)畜牧业：如动物防疫：动物传染病的监控防治也是目前我国农业生产中急需解决的问题，疫情信息采集、统计、传输、通报以及紧急防治手段需要以先进的信息系统来支撑。作为生物科技信息化领域的一项基础性建设，基于ArcGIS的动物疫情管理信息系统将使各级兽医站及其相关部门、机构互联互通、资源共享，把疫情监测、预警、通报、应急应变信息化工作推上一个新台阶；畜禽养殖管理：准确掌握规模化畜禽养殖场基本情况、地理环境、防疫状况，直观了解畜禽养殖场分布现状、畜牧生产规划和变化趋势，还要实现对畜牧业进行动态管理，对畜禽场与周围生态环境的响进行深度分析，准确反映各畜禽养殖场详细数据以及监控数据。

4)精准农业：利用ArcGIS的高级分析功能进行农作空间分析（:1）作物产量空间分布；（2）土壤养分的空间分布；（3）土壤水分空间分布；（4）土壤微量元素空间分析；（5）作物需求空间分析；（6）环境空间分析；（7）综合分析。分析结果是专家系统的信息源之一，也是专家系统决策结果的空间分布载体，系统必须达到准确可靠，便于农业机械执行。

而实际上GIS与其他如遥感、产量检测器，精准导航（GPS）以及各种传感器的结合应用，近几年在国内有做过几个示范区。这也是近几年“物联网”的一个具体应用。利用各种农业传感器采集农业土壤信息、农作物生长信息等实时传入后台，利用GIS对各种数据实时分析。

2.3电力领域

GIS目前在电力方面的应用主要用于电力的线路布设，电力线路的布设一般依靠电力勘测，电力勘测就是为了在线路设计的端点之间寻找出一条技术上安全可靠，经济上合理最省，环保上达标的线路所进行的勘测活动。在线路的勘测过程中，根据电力系统总体规划设计的要求，结合地方县城规划及建设情况，自然保护区及文物保护情况，军事设施及通信设施的布置情况、林业情况、矿产情况、水文及地质情况、交通及沿线污移情况，统筹兼顾，相互协调，最终确定线路勘测方案。

以上电路线路勘测所需采集的各种地理空间信息与属性信息可以在GIS中宏观的表达出来，该领域的应用基本应用了GIS的数据管理、空间查询以及简单的空间分析功能，线路节点的寻找和GIS中的选址问题相似。

2.4视频监控

监控系统结合GIS几乎可以应用于各行各业，在近些年得到飞速发展，其与GIS结合的有点可提现在以下几个方面：

1)实时监控录像，供用户查看现场情况：

• 摄像机地理信息和周边环境信息、摄像机附近实景图像视频，全面显示摄像机安装的真实位置和安装点周围环境；

• 摄像机运行状态、视频质量，保证监控系统的有效性；

• 摄像机周边资源配置信息，这类信息的覆盖范围很广，包括道路设施、水源布局、重点单位、所属派出所、警用车辆、巡逻人员等，当摄像机监测到紧急状况时，可以在电子地图上点击摄像机标识，调出周边资源配置信息，紧急调度可用人力物力，减少反应时间；

• 摄像机的故障警告信息，当摄像机出现视频画面模糊、信号中断等故障时，系统会在电子地图上以监控点符号闪烁、发出警报声等方式，引起用户的注意。在电子地图上直接点击该设备节点，会以弹出窗口的形式，显示该设备的用途、类型、操作系统、IP地址、当前运行状态、周边维护单位等详细信息，方便用户准确发出指令及时解除故障；

• 摄像机的维修进程和历史记录，用户可全面掌握摄像机的故障状态，合理配备相应资源跟进维护。详细的设备维修日志包括维修日期、维修人员、故障原因、解决方案等，与设备地理空间信息关联显示，为延长设备的使用寿命、提高故障处理能力、增强视频监控系统运行的可持续性，储备充分的信息资源。

2)分析的智能性

基于GIS平台的视频监控系统的摄像机在发生紧急事件时，可以迅速在电子地图上调动事件周边摄像机，并根据其传送的实时图像和定点查询的相关信息，进行智能化分析，自动识别报警、制作事件处理预案、计算最优路径、现场远程指挥、寻找事件规律等，以地理信息为平台，将视频监控系统与多种业务应用结合起来。

3)实现报警联动功能： 当视频监控平台接收到告警情况时，系统除了支持客户端联动，自动切换到告警画面播放该摄像机的实时视频、语音提示可通过拾音器进行语音对讲、放大显示等方式提醒用户外，还支持在电子地图上将该报警监控点图标进行高亮闪烁显示，并及时通知用户处理。在发生紧急事件需要迅速赶至现场处理时，基于GIS平台的视频监控系统可以根据用户输入的起点、终点，进行路径模拟和分析，用图形方式精确而直观地表示出在多种交通状态下，计算出起点到终点的最短路径，以及周围各处理人员到达现场的时间，并在电子地图上显示出车辆行驶轨迹。一旦确定了最佳行动路线，便可将相关信息发送到处理人员的移动导航设备中，以最快速度达到事发现场。如果事发现场有装备的摄像机，指挥人员可在电子地图上进行远程观察和决策，通过对现场情况的把握和周边资源的分析，迅速制作出应急预案，提高事件处理效率。

4)业务的联动性

基于GIS平台的视频监控系统的重要功能还在于，改变了传统视频监控系统的应用个体化状态，以多种信息集成为基础，智能分析为手段，在GIS平台上实现了多种业务的联动，比如追踪引导和定向围捕。追踪引导功能主要是针对大型活动，对活动路线周边的摄像机进行设置，实现追踪和引导功能，当点击摄像机时，在视频窗口同时显示该摄像机前后的视频图像，给安保人员及时提供信息，对突发情况进行快速响应和处理，对路线进行调整，确保活动的安全进行。追踪引导首先需要进行追踪引导设置，对追踪引导序列中的摄像机进行添加和删除操作，并对要显示的前置、后置的通道个数进行设置。当点击加入到追踪引导序列的摄像机时，系统自动进入追踪引导状态，视频窗口自动切换到多窗口画面，显示该摄像机的前置和后置视频图像。定向围捕功能主要是针对警方抓捕罪犯，根据当前罪犯所在位置，GIS平台计算并分析出一定时间内罪犯可能逃窜的区域，并查询出在主要道路上设置卡口的合理位置，在电子地图上进行高亮显示，同时在视频窗口自动切换到多画面，显示案发地点周边的视频图像信息，使决策者及时掌握前方案发地点的实时情况，为领导确定围捕方案提供辅助决策的功能。

目前的视频监控结合GIS已成功试用于平安城市GIS系统、智能交通系统、森林防火系统及其其他行业涉及到监控的应用

2.5公安警务

GIS目前在警务领域得到广泛的应用称为PGIS，目前的PGIS管理系统基本有以下模块： 1)人口管理PGIS应用：基层公安机关可掌握辖区实有人口变动、动态管控违法犯罪高危人员，实现“以图管房、以房管人、人事关联、轨迹追踪”的重要工作平台。

2)案件PGIS应用 ：案（事）件PGIS应用是公安机关掌握案（事）件时空分布规律、犯罪热点及趋势，实现基于时空的案件串并分析、线索排查的重要手段。

3)视频关联PGIS应用：根据视频系统的接口，实现视频监控点定位、视频实时播放、视频历史回放等功能。

4)指挥中心PGIS应用： 指挥中心PGIS应用是指挥中心各类业务信息的空间分析展现平台，应集成视频监控、电话报警、有线无线调度、GPS定位等各种技术，基于PGIS实现接处警、指挥调度、警力部署等辅助决策支持。

5)警卫PGIS应用 ： 警卫PGIS应用，主要实现对警卫线路、现场、住地、预案、任务的基本信息采集和警卫方（预）案制作等功能。

6)

消防PGIS应用：主要实现对119火警及相关消防业务信息进行报警定位、灾害信息确认、方案编制、等级调派、增援出动、协同作战。

7)

技侦PGIS应用 ：主要用于刑事侦查、人员摸排等工作，借助从移动电子运营商取得到基站位置数据，以及侦察对象的手机话单数据，可以进行轨迹分析，居住区域分析，活动区域分析等。

8)

网监管理PGIS应用：主要实现全市网吧定位查询，网吧信息统计分析等。

9)

治安管理PGIS应用：治安管理中的治安巡逻力量、防控手段、重点区域和场所、旅店业、娱乐场所、化学危险品、技防设施等业务信息均可在电子地图上定位展示、查询分析和动态管控等。

10)情报分析PGIS应用 ：情报分析PGIS应用主要实现人员变迁轨迹分析，重点人员轨迹分析，案发摸排分析等。

实际各个系统根据客户需求仅需以上某一应用模块，比如下面为某市的警务管理系统的功能模块：  实时视频监视功能

根据监控点的实际情况，提供全天候及全方位的图像监视功能。根据监控点的现场地理位置和周边的建筑物情况，分别在前端配置室外高速球型摄像机、红外一体化枪式云台摄像机和一体化枪式云台摄像机。全天24小时均可在监控中心、监控室观察到前端现场的实时画面，考虑到夜间光照强度可根据实际需要进行灯光补偿(普通照明或红外)。 GIS设备管理定位

·支持监控设备在地图上的标注;

·支持拖拽放置设备树列表设备与GIS地图相对位置;

·支持经纬度准确定位设备于GIS地图;

·支持基本的电子地图放大、缩小、漫游、测距、地图打印、点选查询属性等。例如，具有权限的操作者能够方便地通过点击摄像点来查询该摄像点的属性，如：摄像点的编号、摄像机的型号、安装的具**置等。监控相关功能：选择地图上有摄像机标志的位置，可以查看该摄像机的属性、播放实时视频等。 GIS轨迹跟踪

支持在GIS地图中录像目标对象移动轨迹复现;在确认跟踪对象，指定时间和区域内的摄像头录像中智能查询跟踪对象出现的录像，显示跟踪对象在摄像头录像中出现的时间段，并根据时间段和摄像头位置在GIS中勾画跟踪对象的逃跑轨迹。最终辅助公安干警定位目标的逃逸路线，做出蹲点、排查决策。 GIS应急现场指挥

在抓捕犯罪嫌疑人和现场应急保障过程中，在确定目标对象移动轨迹前提下，通过GIS系统可预先设控轨迹路线上的监控点位，实现提前布防，提前预判。同时，可有效调动周围警力资源，及时、快速响应。 GIS最优路径选择分析与远程导航

可以在紧急事件发生的第一时间，分析计算出最优路径，以及快速准确地到达案发地点。通过路径分析和模拟，用图形方式精确而直观地表示出在多种交通状态下，多个出警方案到达事故地点的时间。并将最佳路径远程传送至相应巡逻干警或巡逻车的移动导航设备中，指导巡逻警力以指定的路线追踪、包抄、跟踪对象。 视频显示功能

图像能在监视器/显示器上进行固定或时序轮流显示，并能切换、记录、回放、加工、复制、图像混合、画面分割、字幕叠加等处理。派出所能够通过监视器显示出本辖区的图像，通过计算机显示共享的交警图像;分局能够通过监视器选择显示所有图像或通过计算机显示所有的图像;交警能够通过计算机显示派出所图像。 视频控制功能

对于模拟视频，可以通过矩阵键盘来操作前端活动云台的运动方向、摄像机的焦距及景深来达到最佳的监看效果。各单位可以在授权权限内，使用计算机软件选择和控制共享的图像。

 控制权限分配功能

监控中心的视频资源管理服务器结合矩阵设置，进行总的权限的分配设置和管理。模拟控制权限优先于网络用户控制权限。在矩阵键盘的操作中，权限按现场控制级别最高。权限优先级高低为，派出所监控室键盘控制为高。 视频存储功能

分局110指挥中心、派出所监控室均配备数字硬盘录像机，全天不间断地记录监控点的图像，保存所有监控点30天内的录像资料，可提供本地和远程网络查询、回放和下载。系统通过数字录像主机或网络可把录像资料备份到光盘等存储设备。 社会图像资源的接入功能

系统能够将社会单位建设的监控图像，有选择地接入到派出所监控室，并且能够通过数字视频进行共享。 监控点信息管理功能

系统能够管理所有监控点信息，实现图像资料的查询和对设备的管理，形成统一网管软件，以拓扑图的方式实时反应在线设备的状态。摄像机信号丢失、硬盘出错、网线中断均可实现设备图标闪烁告警。 视频资源管理功能

系统能够对视频资源进行管理，包括视频资源自动分配、用户访问控制、用户权限优先级控制等功能。

2.6国土资源领域

国土领域的“数字国土”的概念逐步深入人心，土地资源的信息化管理成为必然趋势，地籍管理是土地资源业务的核心。“国土资源信息化”“数字国土”均是与GIS密切相关的热词。地籍管理是国土资源管理的主要核心，这些年在各个城镇建立的地籍信息管理系统均是利用GIS对空间数据以及属性数据的结合管理能力，目前存在的问题便是城市地籍管理与农村地籍管理系统往往为独立的二个系统，二者结合城乡一体化地籍管理系统。GIS在地籍方面可以体现以下优势：以“宗地”为核心地体，实现地籍信息的输入、储存、检索、处理、综合分析、辅助决策以及结果输出的信息管理系统。GIS可以提供以下功能

1)基本的地图功能：提供了双向信息查询检索:通过属性信息查询定位图形，快速实现地籍管理业务对象所在地理位置的定位。也可以从地图中查询地物属性信息，显示用户希望知道的地物信息；距离测量：可以通过鼠标在地图上画线，结束画线得到测量的结果，支持米、公里等单位的换算。面积测量；可以通过鼠标在地图上绘制多边形，结束多边形的绘制后得到测量的结果，支持平方米、平方公里、亩等单位的换算；叠加分析：分析地块与其它地块信息的叠加情况。

2)数据录入：宗地的属性时常发生变化，GIS提供宗地的新属性如归属、范围的录入，并且不会删除历史数据，从而方便客户可以预览地籍数据变化过程，解决纠纷等提供佐证。3)地籍登记:地籍登记分为收件、初审、复审、打证、发件等子模块，地籍登记的业务流程分为土地使用权初始登记、土地使用权变更登记、土地使用权注销登记、土地使用权内控登记、土地使用权解控登记、土地使用权查封登记、土地抵押登记等等。系统采用工作流技术定义各种业务的工作流模板，对工作流实例数据进行操作，对土地登记业务进行流转、监控和查询。工作流监控组件用于对业务完成和未完成状况进行实时的监督，并对未及时处理的业务进行催办。

4)地籍变更：初始地籍建立后，随着社会经济的发展，土地被更细致地划分，建筑物越来越多，用途发生不断地变化，以房地产为主题的经济活动，使地籍变更如房地产的继 承、转让、抵押等更加频繁。

5)土地证管理：该模块主要提供土地证查询和土地权属转移相关证明材料的输出等。

2.7水利领域

1)防汛减灾：灾害工作预测：利用DEM（关于高程的地理坐标）数据结合全国各个地方的雨情及所在地的人文和经济信息等，用于预测洪水的发展趋势，淹没范围以及淹没损失等。这些预测可以很好的为防汛减灾部门物资储备、人员配置以及救灾工作做好提前准备。灾害现场指挥：GIS将各种有关的即时信息，如水利设施位置，灾害地点附近道路分布、人口分布等很直观的表现出来，即时准确的为现场指挥人员辅助决策。灾害评估、灾后重建：利用GIS统计出灾区面积、人口、损失等，为灾后重建、救灾款发放等提供依据，避免盲目性。

2)水资源管理：利用GIS可以对水资源协调社会经济与水资源利用的关系、处理各地区之间用水矛盾、监督限制不合理的开发水资源、破坏水资源行为；指定供水系统和水库的优化调度方案，科学合理分配水资源。如：某一地区水资源不足，农作物需要灌溉，如何合理从其他附近区域水资源引入罐区。

3)水土保持：利用GIS的空间信息管理和分析功能结合遥感影像的周期性、时效性以及视域广特点和水土保持动态监测站等，动态的监测水蚀、风蚀等，提供可靠决策。具体主要体现在GIS的查询功能（可以将水土相关的大量数据以空间数据与属性数据结合在图形中直观展示）、统计分析（利用分析功能可以快速了解水土结构区域分布，为水土保持规划提供决策）、数据编辑（当土地利用状况发生变化，可以直接编辑空间数据反映在图形中）、制图显示与输出（输出所需报表及水土相关专题图等）

4)水利工程规划：水利工程规划如南水北调选线、水库选址规划、库区建设评估和工程施工监测均是GIS的基本空间分析功能。

5)水污染、地下水位监测：水污染类型包括很多种，水体富营养化、泥沙污染、废水污染、地下水污染等。利用GIS的分析功能可以直观的观察水污染的来源，未来可能扩散的范围和路径，为应急指挥提供决策支持。地下水位实时监测对于地震预报等领域具有重要有意义，GIS可以利用对采集的水位数据进行挖掘直观的表现出来，如近半年的水位变化趋势，等值线绘制等。

2.8地质领域

2.8.1地质找矿预测

地质找矿预测往往需要多种数据源如物探数据、化探数据、遥感数据以及基础地质数据，这些数据源的格式多元化，对于其集中管理带来了不便，GIS可以将这些数据源集中在一个平台，对于每一种数据的分析模块添加不同分析方法的功能，如物探数据的反演方法、化探数据的异常下限确定方法、遥感数据的解译，基础地理数据如与成矿有关的重大断裂、地层等。综合这些信息的异常利用GIS的空间叠加、分析功能圈出找矿靶区，达到预测目的。近些年发展起来的三维地质填图也与GIS紧密相关。

2.8.2工程地质

岩土工程与GIS相结合主要体现在以下二个方面: 1)岩土工程前期勘测资料：利用GlS具有较强的空间位置数据储存和管理能力的特点，把勘察资料数值化、数据库化，同时，在工程设计中，利用GIS具有较强的综合分析、评价能力和空间叠置功能，对勘察资料进行分析、评价处理，使之转化为设计者方便使用的数据，直接调用。以实现勘察数据的输出直接为设计的输入。

2)治理设计工作中应用：GIS系统有强大的空间分析能力，可以进行选址、土石方开挖、场地稳定性评价等分析、计算与拓扑判别。其三维场地模型的实现也有助于工程人员对工程场地的更直观认识，并可以通过虚拟场地实现对各种工程方案模拟运作。如滑坡灾害预测：一般与滑坡灾害相关的因素有岩性、地下水等，这些因素在调查时只是反映当时状态，如何利用多时段采集数据分析地下水来源，地表各个岩性层（如残坡积层、松动岩土体、强风化基岩）分布层位、薄弱构造面等。利用GIS对这些地下水、不同岩性等三维动态监测展示分析，为治理方案提供决策支持。

具体应用于岩土领域的系统如上海岩土工程勘察院研发的地铁监护测量系统：地铁监护测量，即针对地铁结构安全量身定制监护地铁隧道各项指标主要包括沉降、收敛变形、平面位移、渗漏水等。以上海已开通运营的500多公里地铁隧道为例，沿线同时处于施工影响期的地铁监护项目超过200个，每天产生的监测数据量巨大。如何从海量的监测数据中判断出隧道的健康状况，确保地铁隧道结构能够长期稳定的服役，对于地铁维保单位是一个巨大的挑战。该系统以地图和卫星影像作为基本载体，为地铁维保单位提供了一个专业的数据发布平台。借助该系统，地铁沿线的高清3D街景让地铁安全保护区巡查的成果跃然于屏幕，网页上轻点鼠标即可控制传感器采集隧道健康状态数据，保护区内的施工项目状态更是随时更新。对于负责隧道结构健康的监护测量工程师而言，系统还可提供详细的隧道健康监测病例——监测数据、现场照片、变形曲线、应对措施等等。一旦隧道监测的指标异常，立马发布警报，叫停影响地铁结构安全的施工行为，采取针对性的修补措施从而保证地铁的正常运营和市民的日常出行。

第三篇：关于地理信息系统在

关于地理信息系统在土地勘测规划业务

应用的调研报告

安徽省土地勘测规划院（省土地开发复垦整理中心，以下简称规划院）是省国土资源厅直属事业单位，承担着省级土地勘测、规划、资源调查评价、开发复垦整理、信息系统建设等职责，重点是做好省厅的业务支撑和服务工作。目前，规划院正在推进科技创新，不断提高资源保障和管理服务水平，加快省重点实验室和部科研工作站建设等工作，这都需要土地利用现状、土地利用总体规划、基本农田、土地开发复垦等业务数据库的支持。这就对如何存储、管理、更新、维护、应用好这些空间数据提出更高的要求。地理信息系统技术有着强大的数据处理功能、高效的数据管理机制、快捷的数据发布方式、灵活的二次开发能力，很容易解决这一技术瓶颈，并且可以广泛应用于规划院的土地业务的技术服务和科学研究。

日

第四篇：地理信息系统在物流配送中的应用

地理信息系统在物流配送中的应用

摘要：

高效、快捷的物流配送系统对企业，尤其对电子商务的发展至关重要[1]。本文在对两者的融合进行了探讨，并提出了基于GIS的物流配送系统解决方案，以实现对物流配送过程的全程管理。

关键词：地理信息系统，物流，电子商务引言

物流是指计划、执行与控制原材料或最终产品从产地到使用地点的实际流程，物流服务具体包括定单管理、运输、仓储、装卸、送递、报关、退货处理、信息服务及增殖业务。显然，货物运输路径的选择，仓库地址的选择等，都涉及到如何处理大量的空间数据与属性数据而缩短物流时间，降低成本的问题，而地理信息系统（以下简称GIS）不仅具有对空间和属性数据采集、输入、编辑、存储、管理、空间分析、查询、输出和显示功能，而且可为系统用户进行预测、监测、规划管理和决策提供科学依据。可见，将其应用于物流配送系统中，可大大加强对物流过程的全面控制和管理，实现高效、高质的物流配送服务，本文分以下几部分对GIS在物流配送中的应用进行探讨。现代物流与GIS融合1）地理信息系统的发展

地理信息系统是集计算机科学、地理学、信息科学等学科为一体的新兴边缘科学，可作为应用于各领域的基础平台。这种集成是对信息的各种加工、处理过程的应用、融合和交叉渗透，并且实现各种信息的数字化的过程。

在GIS中，空间信息和属性信息是不可分割的整体，它们分别描述地理实体的两面，以地理实体为主线组织起来。空间信息还包括了空间要素之间的几何关系，使GIS能够支持一般管理信息系统所不能支持的空间查询和空间分析，以便于制定规划和决策。现在网络地理信息系统（WebGIS）的兴起更使其被越来越多的商业领域用来作为一种信息查询和信息分析工具[3]，GIS技术本身也融入了这些商业领域的通用模型（如ARC/INFO的网络分析模块），因而GIS技术在各个商业领域的应用在深度上和广度上不断发展。事实上，凡是涉及到地理分布的领域都可以应用GIS技术。

2）物流的发展

随着经济全球化的发展，物流也向着现代化方向迅速发展。物流现代化不仅指物流手段(物流设施、设备等)和物流技术达到或接近世界先进水平，而且指物流管理(包括物流组织、物流计划的编制、物流运输方案的选择、经济指标的确定，等等)的科学化

[4]。

现代物流作为一种先进的组织方式和管理技术，已经被认为是企业在降低物资消耗、提高劳动生产率以外重要的第三利润源[5]，它通过降低流通费用，缩短流通时间，可以整合企业价值链、延伸企业的控制能力，加快企业资金周转为企业创造新的利润。

尤其在电子商务环境下，供应商必须全面、准确、动态地掌握散布在全国各个中转仓库、经销商、零售商以及各种运输环节之中的产品流动状况，并以此制定生产和销售计划，及时调整市场策略。因此电子商务的发展更加推动了现代物流业迅速兴起。

那么，把GIS技术融入到物流配送的过程中，就能更容易地处理物流配送中货物的运输、仓储、装卸、送递等各个环节（如图1），并对其中涉及的问题如运输路线的选择、仓库位置的选择、仓库的容量设置、合理装卸策略、运输车辆的调度和投递路线的选择等进

行有效的管理和决策分析，这样才符合现代物流的要求，才有助于物流配送企业有效地利用现有资源，降低消耗，提高效率。实际上，随着电子商务、物流和GIS本身的发展，GIS技术将成为全程物流管理中不可缺少的组成部分。

图1 物流配送过程基于GIS的物流配送系统设计

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送过程为例，那么基于GIS的物流配送系统的需求主要集中在以下几个方面：

1)、通过客户提供的详细地址字符串，确定客户的地理位置和车辆路线；

2)、通过基于GIS的查询、地图表现的辅助决策，实现对车辆路线的合理编辑（如创建、删除、修改）和客户配送排序；

3)、用特定的地图符号在地图上表示客户的地理位置，不同类型的客户（如普通客户和会员客户，单位客户和个人客户等）采用不同的符号表示；

4)、通过GIS的查询功能或在地图上点击地图客户符号，显示此客户符号的属性信息，并可以编辑属性；

5)、在地图上查询客户的位置以及客户周围的环境以发现潜在客户；

6)、通过业务系统调用GIS，以图形的方式显示业务系统的各种相关操作结果的数值信息；

7)、基于综合评估模型和GIS的查询，实现对配送区域的拆分、合并；

3.2 系统总体结构

设计基于GIS的物流配送系统，采用面向对象的空间数据模型和基于关系数据库的空间数据库来实现数据的无缝集成，空间数据索引采用基于改进R-Tree的空间数据索引结构，属性数据索引采用B+树数据结构；网络数据传输采用三层结构模型，并采用Java Applet进行开发，这样与平台无关又具有较好的安全性，使海量空间数据的存储、分析和共享成为可能。系统网络结构图如下：

图2 系统网络结构图

3.3 系统模型设计

由上述分析，基于GIS的物流配送系统应集成以下主要模型：设施定位模型、车辆路线模块、配送区域划分模型、分配集合模型、客户配送排序模型。

1）设施定位模型。用于确定一个或多个设施的位置。在物流系统中，仓库和运输路线共同组成了物流网络，仓库处于网络的节点上，节点决定着线路，如何根据供求的实际需要并结合经济效益等原则，在既定区域内设立多少个仓库，每个仓库的位置，每个仓库的规模，以及仓库之间的物流关系等，运用此模型均能很容易地得到解决。

2）车辆路线模型。用于解决一个起始点、多个终点的货物运输中，如何降低物流作业费用，并保证服务质量的问题。

3）网络物流模型。用于解决寻求最有效的分配货物路径问题，也就是物流网点布局问题。如将货物从N个仓库运往到M个商店，每个商店都有固定的需求量，因此需要确定由哪个仓库提货送给那个商店，所耗的运输代价最小。还包括决定使用多少辆车，每辆车的路线等。

4)配送区域划分模型。根据各个要素的相似点把同一层上的所有或部分要素分为几个组，用以解决确定服务范围和销售市场范围等问题。如某一公司要设立X个分销点，要求这些分销点要覆盖某一地区，而且要使每个分销点的顾客数目大致相等。

5）空间查询模型。如可以查询以某一商业网点为圆心某半径内配送点的数目，以此判断哪一个配送中心距离最近，为安排配送做准备。系统功能实现

那么，基于GIS的物流配送系统可实现如下主要功能：

1）车辆和货物跟踪：利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆或货物的实际位置，并能查询出车辆和货物的状态，以便进行合理调度和管理。

2）提供运输路线规划和导航

规划出运输线路，使显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。

3）信息查询

对配送范围内的主要建筑、运输车辆、客户等进行查询，查询资料可以文字、语言及图象的形式显示，并在电子地图上显示其位置。

4）模拟与决策

如可利用长期客户、车辆、订单和地理数据等建立模型来进行物流网络的布局模拟，并以此来建立决策支持系统，以提供更有效而直观的决策依据。

5结束语

当今，随着电子商务的再次兴起和经济全球化的发展，物流业愈来愈成为热点[6]。利用GIS能高效地处理空间和属性数据的优势来建立基于GIS的物流配送系统虽处于初始阶段，但无疑是有益的尝试，它必将是以后的发展趋势。

参 考 文 献

1、张铎 《我国物流企业如何迎接电子商务》中国流通经济 2001.1 p12~13;

2、刘秉镰，姜国杰 我国现代物流发展中的若干问题》铁道物资科学管理 2001.1 p23、屈春燕等 《网络地理信息系统(WebGIS)在地震研究中的应用》地震学报 2002.1p914、叶杰刚《关于物流问题的理论探索》当代经济科学2001.1 p51~56;

5、陈罕琳 《信息技术让物流货畅路通》 计算机周刊 2001.37，p14;

6、兰洪杰，沈家洪 《电子商务下配送问题浅析》中国流通经济 2001.1 p10~11;

第五篇：地理信息系统在土地管理中的应用

地理信息系统在土地管理中的应用

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地理信息系统在土地管理中的应用 地理信息系统(Geographic Information Systems，简称GIs)是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。地理信息系统是一种决策支持系统，它与其他信息系统的主要区别是其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。

通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念：

1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出类型。

2、GIS的操作对象是空间数据和属性数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。

3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。

4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言，“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。

二、地理信息系统与土地资源管理

土地是宝贵的自然资源，是一切发展的源头,合理利用土地资源、掌握土地利用的动态信息是新形势下土地管理工作的需要。它是国家和人民赖以生存和发展的物质基础,对土地资源合理地开发、利用、治理和保护,会直接影响到一国的经济建设。土地资源及其利用的现状,各类土地的动态监测,是制定土地管理工作中长期利用规划和国民经济社会发展战略的重要依据。土地管理的特色是对土地空间特性的管理。土地空间特性，包括土地的地理位置、相邻关系，图层的划分及与土地相关的各种空间属性和人文属性。土地的这种空间特性，为地理信息系统(GIS)的应用提供广阔的天地。GIS最初的应用领域，就是建立与土地管理、土地规划相关(包括地籍管理、土地数据库等有关系统的管理和规划等)的土地信息系统(LIS)。

随着社会经济的多样化,国土部门的管理工作全面展开并日趋细化:地籍变更日益频繁,信息来源多种多样,信息量更是巨大复杂。这种情况对土地工作者提出了更高的要求,传统的管理方法已经愈来愈不能满足现代化土地管理的需要。伴随着数字化国土工作的不断深入,各土地管理部门纷纷加入了信息化、数字化的改革大潮。如何建立科学的土地管理体系,实现土地管理工作的数字化,实现土地管理信息的共享,提高土地管理的质量、效率和水平,更好地为上级领导和有关部门机构、各级土地使用者的管理和决策提供准确、快捷、全面的土地信息查询服务和技术性支持,这就迫切需要采用先进的GIS及网络技术,建立一个适当的土地管理信息系统势在必行。

三、地理信息系统在土地资源管理中的应用

1地籍信息管理 地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面积、利用类别、等级等),权属管理(所有权、使用权、他项权利等),附着物信息(地上、地下建筑及各种设施情况),文档信息(调查原始资料、法律、条例等)和图形信息(地籍图、土地利用现状图等)。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、登记、统计、评价,为地籍管理提供依据,为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域,并建立了地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。

2土地评价与利用规划 土地利用规划是一个系统工程,起着对土地利用进行控制、协调和监督的作用,使得土地的社会、经济、生态效益达到最佳状态。从内容上说, 土地利用规划包括土地的自然和经济属性的评价和用地需求量的预测。地理信息系统在土地利用规划中可以发挥巨大的作用,尤其是在土地评价方面,可以进行土地资源清查、土地生产潜力分析、土地适宜性评价和土地人口承载力分析。土地资源清查是针对土地的自然属性进行清查,地理信息系统建立这种自然属性的空间和统计数据库。信息来源有土壤图、气候图、土地利用现状图和自然灾害图等。地理信息系统通过对这些图的叠加建立起土地资源清查数据库,存储大量的土地资源及其背景信息,为土地资源的自动化管理服务。应用地理信息系统的空间分析能力,特别是空间叠加分析模型,结合不同的数学模型,进行土地适宜性和质量评价,获取评价目标的等级指标。再者,在已知土地的数量与质量的基础上,通过计算农作物和草场的潜在产量,可以计算出土地的生产潜力,再结合人的粮食需求,即可以预测出土地对人口的承载力。地理信息系统完成土地利用规划的信息源自土地评价结果和用地需求预测结果,系统需要进行大量的模型分析,即：相关分析、多方案要素分级、趋势分析、聚类分析、现象与过程的动态预测﹙回归分析﹚、因子分析、判别与调整扩充等等。分析方式可以采用单要素图层上各个多边形为基本分析单元,叠置分析结果图层上的新的单元为基本分析单元等等。分析结果最终成为土地利用规划图、文字报告和各类表格。

3土地利用动态监测 由于土地利用动态管理信息系统是为城市规划土地管理分析决策提供及时、准确的土地利用状况信息，因此需要一套完整和科学的实时更新机制，既确保数据的真实性和现势性，又能建立合理、有效的管理体系。在土地利用调查以及动态监测中,可以通过地理信息系统与遥感的结合,获取土地类型和土地利用现状信息,监测土地利用变化,通过地理信息系统数据库以及在地理信息系统的支持下的土地评价分析,利用专家们的知识与学问研究,建立土地利用决策模型,辅助土地利用决策。把计算机技术与GIS技术应用于执法监察工作中，不但减少土地执法人员在调查取证中进行土地现场勘测的工作量，提高工作质量和效率,而且可以及时把握土地违法案件的发展与变化的动态信息，为执法监察管理和

决策提供高效和科学的信息服务。在土地动态巡查过程中，对于有效防范土地违法行为发生，有力发挥土地执法监察效能起了积极作用。

4土地政策的模拟 政策是支配为既定目标而操去行动的各重原则,是为解決在土地上所发生的有关法规、程序、体制、效率或权益等問題，提出有系統、有程序解决问题的方式或作法。通过地理信息系统,可以模拟土地政策在土地管理的预先应用原则和效果,为制作完善的土地管理政策提供依据和平台。土地利用总体规划土地利用总体规划是在一定规划范围内，根据当地自然和社会经济条件以及国民经济发展要求，协调土地总供给与总需求，确定或调整土地利用结构和用地布局的宏观战略措施。土地利用总体规划是我国今后实施土地用途管制的主要依据,其主要任务有具体落实土地利用总量平衡分解指标的数量与分布,土地生产潜力等级与土地质量等级的划分和图形的编制,土地开发、整治、复垦规划项目的落实与实施,土地用途管理,土地利用动态变化信息反馈等等。

四、展望和建议

1、应用GIS技术的土地管理信息系统的建立是一项复杂的工作，必须对管理的内容进行详尽的分析，总结其对象的关系。系统必须实现模块化，同时要以国家颁布的各项技术规范为指导，使系统做到规范化和标准化。

2、采用关系数据库数据库管理GIS数据是GIS发展的趋势，这种方法可以充分利用关系数据库管理数据的功能，是空间数据与非空间数据实现一体化的集成，并能够利用SQL语句快速的实现空间数据和非空间数据的双向检索。

3、宗地拓扑关系的构建和宗地变更的处理是建立土地管理信息系统所要解决的关键问题之一，一定程度上决定所建系统的好坏。GIS具有反映地理空间关系及综合、统计各种空间和属性信息能力的特性，为地理自然资源与环境的开发、建设、管理、规划及决策提供了先进技术手段。将GIS应用到土地管理必将提高土地管理水平，为土地管理的科学化、信息化提供有力的技术支持。