發布時間:2023-11-28 14:46:45
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇地理信息系統應用案例,期待它們能激發您的靈感。
1 概述
石油企業,尤其是處于上游原油生產的采油廠,地面工程建設空間分布范圍廣:千余口生產井繁星般散落在開發區域內,不同功能的計量接轉站節點般將分散的井場連接成片。面對如此復雜龐大的地面建設工程,“快速直觀了解現狀,方便靈活方案設計,科學周密做出決策”是科學指導生產管理的重要內容。
靖安油田地面工程地理信息系統在基礎地形地貌地形圖上,整合企業原油、供注水、電力、道路的多個專業系統,將采油三廠靖安油田開發區域內的3957口井,52座計量接轉站,26座注水站,206配水間,5座聯合站。全部管網統一管理,整合生產、勘探、開發、設備設施信息,提供數據采集、信息查詢、圖形展示、規劃設計、空間分析、地圖打印等功能。
2 地理信息系統的構成
2.1 硬件系統
GIS硬件系統由主機、外部存儲設備、輸入輸出設備、網絡設備等組成。與其他信息系統相比,GIS硬件系統運算速度高,內存大;軟件操作性能穩定;能提供優質服務的網絡設備,網上運行的GIS可支持空間分布性、聯機事務處理、多用戶并發操作。
2.2 軟件系統
GIS具有地圖數據的錄入、編輯和分析功能,并將圖形數據與屬性數據進行有機結合。
2.3 地理空間數據
地理空間數據由空間對象的地理位置數據、屬性數據及其數據間互聯關系組成,由表格、數字、文字、圖形、圖像等多種形式表示。地理空間數據是地理信息系統運作的對象,是GIS的實質性內容。
3 地理信息系統可實現的功能
靖安油田地面信息系統具有地圖數據的錄入、編輯和分析功能,并能將圖形數據與屬性數據進行有機結合。通過大型數據庫及網絡技術的支持,緊密結合靖安油田工程建設與生產的實際特點,成功實現了對數據有效合理的管理。靖安油田地面信息系統工具欄包含了系統的常用工具,使用這些工具時首先要選中相應的工具,使其成為地圖的活動工具,然后在地圖上進行相應的操作。
3.1 工具欄實現功能
3.1.1全圖工具
點擊該工具能夠將全廠的地圖范圍顯示到屏幕上。
3.1.2漫游工具
使用此工具可以將地圖向任意方向拖動。
3.1.3測高度工具
該工具能夠測量地圖上空間兩點或兩個平面的垂直距離;使用方法是用鼠標點擊該工具,在地圖窗口上單擊需要測量高度的位置,移動鼠標到需要測量高度的位置,單擊鼠標完成操作。
3.1.4測距離工具
使用該工具在地圖上測量空間兩點或者多點間的水平距離。使用方法是使用鼠標在地圖上單擊畫線,鼠標右鍵單擊結束,測量結果在地圖窗口的左上角同步顯示。
3.1.5測面積工具
使用該工具可以在地圖上測量地面的表面面積和周長;使用方法是在地圖上單擊畫面對象,單擊鼠標右鍵結束。測量結果在地圖窗口的左上角同步顯示。
3.1.6查信息工具
使用該工具在地圖上單擊左鍵,單擊點處的對象被查詢出來,查詢結果以彈出信息窗口形式顯示。如聯合站將顯示站點名稱、所屬作業區、總庫容、占地面積、設備情況(點擊鏈接到設備統計表)。
3.1.7站點360全景
使用該工具在地圖上單擊具有360圖標的對象,查詢對象的360照片列表以彈出信息窗口形式顯示,單擊某個照片鏈接,顯示360全景圖。
3.1.8截圖工具
使用該工具可以將當前地圖窗口內容輸出為圖片,可以對圖片進行保存和打印;
3.2 應用系統功能
3.2.1查詢定位
查找:可以查詢油田專業數據,使用時也可以選擇專業數據類別(全部、集輸、注水、電力、行政區域),再輸入關鍵字進行查詢。如果查詢對象存在,則在下方顯示查詢結果。
定位:根據輸入的地圖坐標可以地圖上定位到具置,格式為:經度,緯度,坐標是以“度”為單位,如果坐標是“度分秒”格式的,請先轉換成以度為單位。
3.2.2圖層圖例
圖層:將所有的油田專業數據分成了不同的類別,布置在不同的圖層上。包括基礎地形和專業圖層,專業圖層包括集輸系統、注水系統、電力系統、基礎地理、重點關注、環境敏感區、360全景七大分圖層。可以選擇性的控制這些圖層的顯示或隱藏,避免多個圖層顯示數據混亂。
圖例:對圖中各個圖層所涉及到的各種樣式的圖形進行了比對說明,便于讀者及時查閱。
3.2.3站點導航
站點導航是為了快速而準確的到達指定的站庫,系統現在添加了靖安油田三大聯合站。用戶可以直接單擊重點導航的位置連接定位到相應的位置。
3.2.4重點關注
該功能與生產運行動態結合,可以查看索跨、電子路卡數據,在地圖上單擊某個索跨對象,鏈接到查看該索跨對應的照片。
3.2.5規劃設計
規劃設計功能可以為油田的建設作簡單的模擬規劃。這些模擬建設包括添設計井組、鋪設管線和建設站庫等,所有規劃對象都是臨時的存儲在客戶端,不能向服務端保存。
地圖編輯功能是針對具有編輯權限的用戶設置的功能,可實現對地圖上的井場、站庫、管線和電力線等專業數據的空間位置和屬性數據進行編輯和維護,以保證數據的準確性和及時性。
3.3 最終實現功能
(1)建設精準、全面的三維地形數據和油田專業數據GIS數據庫,實現空間數據和屬性數據集中存儲與管理。
(2)建設油田三維地理信息系統平臺,可通過三維GIS平臺直觀、精確的反映出油水管線、井場、站庫等油田設施與水系、地形、交通道路等地物地貌的復雜關系,實現系統的三維可視化管理。
(3)三維地理信息系統的應用開發,可與生產管理系統等結合,實現管線、站庫內相關參數實時查詢,生產報表生成、導出,任意區塊產量統計、應急搶險管理等功能。
(4)構建合理有效數據維護機制,對數據庫中油田專業數據和地形數據及時更新,保證數據的現勢性、完整性。
4 現場應用存在問題及改進建議
(1)地面工程地理信息系統雖然為規劃設計提供了數字化的基本地形圖資料、工程測量成果資料、控制測量成果資料、基礎地理信息等,使油田規劃設計在準確性、科學性、效率等方面有了較大的提高。但是這一切都是建立在準確、完善、細致的搜集和整理基礎資料的基礎之上,因此在開發過程中應該特別重視基礎資料的搜集、整理。避免錯誤的信息對以后的規劃設計及管理工作產生誤導。
(2)地面工程地理信息系統收集、整理及生成的都是大量的靜態資料。隨著油田的不斷開發每年有數十座站點新建、數百口油井投產、數百公里管線投用。因此為保證系統數據的及時性和全面性應該指定專人、定期對新增數據及變更數據進行維護。
(3)地面工程地理信息系統雖然為我們室內規劃設計及生產管理提供了一個有力的工具,但是該工具在直觀性上與我們現場勘測、現場指揮還有一定的差距,不能完全替代我們的現場工作。作為生產管理及規劃設計人員在充分利用此系統的同時也應該親深入生產現場,避免出現“閉門造車”現象的出現。
(4)地面工程地理信息系統搭建了一個信息平臺,只是實現了一部分信息的整理和分享。因此,隨著我們現場的使用將難免會暴露出系統的缺陷,如供氣系統的缺失。因此,在后續的生產和應用過程中應該將更多、更有用的系統添加到這個平臺上來,對該平臺實現二次、多次開發,使其發揮更大的作用。
參考文獻
[1] 馬立平.地理信息系統應用于油氣儲運的歷史現狀與發展趨勢.石油工業計算機應用2007年第15卷第一期
[2] 趙明華.油氣管道標注信息系統開發與應用工業計算機應用 2010年第二期
關鍵詞:地鐵工程;質量安全管理信息系統;應用
中圖分類號:U231 文獻標識碼: A
前言
目前,計算機技術正在迅猛發展,信息技術以其為核心也隨之發展起來,人們正積極努力地運用現代化成果和技術來提高自身的能力和工作質量。從整體情況看,各地正在紛紛建設地鐵,地鐵工程質量安全問題就成了管理者們關注的重點,所以需要投入更多的精力。但是,當前人們對地鐵質量安全的監管及評價工作還是停滯不前,仍然停留在用計算機進行簡單表格的統計的層面,給管理帶來不便。因此建設單位急切需要對地鐵建設的質量安全進行高效管理的應用軟件。
一、地鐵工程質量監督管理信息系統
信息技術在二十世紀末至二十一世紀初這一階段有了突飛猛進的發展,其中所涉及的現代通信技術、計算機技術、網絡互聯技術、信息安全技術等一系列關鍵技術都日漸成熟,使信息系統的構建和應用有了堅實的理論和技術基礎。但怎樣能更好、更科學、準確、及時地評價工程項目的質量狀況,是我們面臨的一項重要科研論題。為了便于地鐵工程質量監督管理工作的開展,必須要建立一個現代化管理信息系統,將管理科學、計算機技術、網絡技術、數據庫技術等集為一體,開發出一個具有實用性的地鐵工程質量監督管理信息系統。目前地鐵建設單位與各施工單位之間傳輸數據都是用U盤及網絡進行的,計算機還沒有應用的所有業務中去;建設單位需要完成好自己的業務,并對數據庫進行系統維護,從而增加了工作量,使資源處于浪費的狀態;當地鐵各施工單位和建設單位數據的系統不能形成共享時,就會給信息的傳遞帶來困難。綜合以上這些存在的明顯弊端,地鐵工程項目質量監督管理的效率明顯降低也是必然的。
上述這些問題要想得到徹底解決,我們不得不建立完善的地鐵工程質量監督管理信息系統,以便及時為地鐵工程項目質量監督管理提供準確、全面的數據和統計結果,能有效提高工程地鐵建設單位管理的工作效率、質量及管理決策的有效性、可靠性和實時性。
二、系統模塊的操作流程
在質量監督管理信息系統中的模塊不是所有的人員都可以進入,只有符合條件的人員才可以登錄。比如屬于管理人員進入的窗口有:工程概況了解模塊、竣工驗收管理模塊、質量監督檢查模塊、意見建議發表模塊等,建設單位管理人員可以對模塊進行整合、調整、刪除、添加等方面的具體操作。對于施工單位人員開放的模塊有:工程項目施工概況了解模塊、隨機檢查監督模塊、竣工驗收模塊、意見以及建議等模塊的查詢權利。他們只有查詢的權利,而沒有修改管理的權利,查詢相關模塊來進行項目工程了解,找到需要了解的資料進行觀看、下載和查詢。對于其他人員,只有對地鐵施工質量情況的查詢權限。
三、地鐵工程施工安全的監督管理信息系統
1、應急聯動中心
在突發狀況中,要引用應急聯動中心來進行管理實施事件狀況的監控。假如有了突發的事件發生,建設單位可以采取以下幾種方式來進行事件情況的監控:利用視頻工具來對事件狀況進行一定的了解;利用信息查詢工具來查詢的事件相關信息;利用GIS系統對事件動態進行一定的監控。生成應急預案。主要是對于突發事件采取合理有效的搶救,并采取以下措施:
挖深基坑的過程中要對突發的水土流失事故進行預防;并要有對于施工遭遇火災、食物中毒、氣體中毒等方面事故的應對措施。工作人員對于各種的預案采取擇優選擇的方式,利用豐富的經驗來進行篩選,選擇出最有利的、有效的、合理的預案措施。并對處置結果進行及時反饋和監控。事故的處理者要掌握事件進展程度的變化,并及時地把情況對管理人員進行匯報、溝通,以保證采取合理的解決問題的方案。當事故發生、解決完以后,要對事故做及時的結案和數據保存。對于事故發生的原因、處理方式、過程等進行一個全方面的記錄。這樣有利于總結,以及日后遇到相關問題,可以進行有效數據的查詢。對于人員傷亡數、財產損失額、資源調度等方面都要有具體的記錄評估、總結。
2、安全管理中心
在地鐵工程施工安全的監督管理中,安全管理中心是管理系統的核心。它對于預警、檔案的管理以及各個報表的形成具有重要作用。自動預警。當工作人員將一批數據進行上傳操作以后,如果檢測數據的那組數據,超過了既定的預警值,系統將會自動給予預警。預警信息指的是管理工作人員將預警的信息通過操作步驟進行信息以后,其他的工作人員都可通過設備自動的觀看到預警信息,方便、快捷。調整預警后測點預警值。有了新的預警操作以后,原來的預警條件要有一定的調整,增量和變化的速度可以進行控制,由測點的設立單位來進行微調。預警響應指的是當發出預警以后,對于其反應反饋沒有必要的要求,工作人員可以根據自身的條件來設定。但是系統對于詳細的施工信息是有反饋要求的。并可以通過檢測儀器來進行查詢其是否屬于當前的預警事件。當前預警時間的解除與升級是由地鐵部門的安全方面的管理人員來決定的。綜合安全形勢分析報告。報告主要有安全狀況的分布圖、具體的施工進度圖表以及其他數據等,最后一次進行監測的具體日期時間是什么時候,監測點的分部的數據統計。還應包括發生事故的風險提示等。各級安全報表的自動形成。系統自動的為不同級別的部門來制定不同的安全報表。
3、系統管理中心
系統管理中心指的是用戶的權限、數據等方面的管理。對于各種權限的管理,系統設計要采取符合不同用戶身份的權限設計。用戶的權限主要有觀看、查詢、修改、增減、審核等。權限的管理是系統內部的管理、控制的核心手段。空間數據庫的管理。采用相關技術軟件來進行數據庫的管理應用,可實現在電子地圖上觀看、等。動態元數據管理。由于數據規模的龐大,系統無法快速地一次性收集到所有的相關數據,所以,需要動態的原數據管理,以實現日后對于數據庫資源的不斷補充和添加。
結束語
地鐵工程在施工的過程中,出現各種問題,特別是地鐵的質量安全已涉及到人民群眾的生命安全,應引起相關部門的高度重視。針對地鐵建設工程建設單位在計算機應用管理系統比較落后的狀況,無法適應現在工程項目規模快速發展與建設監督管理之間的問題,運用管理信息系統的方法和技術,建立一套地鐵工程項目質量安全監督管理信息系統。在分析了目前管理系統的現狀和存在的問題后,對欲建立的新系統實現的可行性作了分析,確定了新系統各功能模塊的結構,并建立了模塊的屬性。本系統能夠實現數據的輸入、存儲、修改、刪除、輸出和簡單的打印功能,考慮運行的安全性,系統建立了操作權限管理機制。這套系統具有結構清晰,操作簡便,界面友好的特點,基本實現了預先確定的各項功能。
參考文獻
[1]李小浩;宋永發.CIM模型在地鐵施工安全風險評估中的應用[J].工程管理學報.2010(05)
關鍵詞:公安;二維地理信息系統;三維空間信息;GML;空間數據
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)19-4535-04
1 概述
當前科學技術迅速發展,很多先進的技術被應用到我們的工作當做,提高了我們的工作生產效率。在公安系統中,地理信息系統就得到了越來越普遍的應用,并發揮出關鍵的功效。在公安業務的開展中,地理信息系統多被應用于指揮工作的開展以及巡邏任務的完成,除此之外,刑事案件偵破,人口調查,治安管理,維持交通、警署保衛工作以及反對恐怖組織等工作也對地理信息系統有了越來越多的需要,通過將這些工作開展的相關訊息附加在該系統中,能夠提升公安部門的工作效率以及工作所取得的效果[1]。傳統的警用地理信息系統都是建立在二維平面矢量地圖和影像地圖的基礎上,已經越來越不能滿足公安系統的信息化的要求。這是由于二維地理信息系統從根本上來說是作用在抽象符號基礎上的,它本身有著不易改變的不足,無法帶給人們真實的感覺[2]。二維地理信息系統把周邊的生活環境及一切事物都通過抽象符號轉換成簡易的二維模式,這樣一來它一定是無法滿足三維事物的展現需求。而三維地理信息系統對真實環境的體現更加的寫實,更加可以帶給我們真正的感官體驗,它通過立體的形式為我們帶來現實的三維空間,更加有利于工作的開展[3]。三維警用地理信息管理系統(3DPGgis)是在計算機上實現三維地理信息與人口、場所、案事件等公安業務數據庫信息有機結合的管理系統。
2 研究主要內容及關鍵技術
2.1研究主要內容
研究如何將APl技術應用到系統當中,選擇B/S的架構方式構造公安三維地理信息系統。使得這種系統可以將實際的環境通過三維的形式更加生動寫實的展示出來,且將所得信息輸入合并到之前的二維系統內,同時結合公安業務開展的實際需要進行新功能的研發。
2.2關鍵技術
2.2.1三維地形數據集構成
通常情況下,三維地形數據集是指包含數字高程模型(DEM)的地形數據集。3DMAX中的三維地形數據集是一種融合遙感影像、數字高程模型以及各種矢量地圖的數據集,是進行三維場景瀏覽的基礎數據,需要利用ArcGis系列軟件中的TB軟件來創建。TB是創建可在產品中TE Pr0顯示的帶精確地理坐標、具有照片實景效果的三維地形數據集(*.mpt)的軟件。該軟件能夠實現不同分辨率、不同格式的遙感影像、數字高程模型以及各種矢量地理數據的融合與疊加,迅速方便地創建海量三維地形數據集[4]。利用TB創建三維地形數據集的流程圖如圖1所示:
新建工程影像融合生成影像金字塔影像預處理生成三維地形數據三維地形構建流程ARCGIS。
ArcGis產品中的TG是用于網絡三維地形數據(*.mpt或*.tbp)的軟件,為地形可視化提供了一種強大的網絡數據服務器技術。即使在低帶寬的情況下也能夠進行最優化,實時傳送3D地理地形數據,支持同時向多客戶傳送三維地球數據。通過TE Pr0與其連接,TG能夠實現將具有地理坐標的三維地形數據集在基于網絡的應用程序中[5]。同時,TG是基于網絡無縫可變帶寬的,不受連通性的中斷而影響。當地形數據以低分辨率被用戶所接收,用戶就能夠開始進行三維顯示,而不用等到所有的數據集都傳輸完畢。這項技術的突破為用戶展示了無縫的三維圖像[6]。
2.2.2三維建筑模型優化處理
LOD是被應用在三維模型當中的一種先進的技術,它能夠在保持三維影像質量不受改變的情況下,將一些無關的景物進行排查忽略,這樣一來三維影像所顯示的畫面更加簡潔,能夠有效提升繪制算法的開展效率。這一項技術能夠針對一個事物構造很多模型,這些模型精細程度不同,結合起來觀察能夠得到更好的效果。在遠距離觀察一個事物的時候,就選擇構造精細程度比較低的模型來開展下一步的繪制工作;在近距離觀察一個事物的時候,就選擇構造精細度程度比較高的模型來開展下一步的繪制工作。
很明顯,通過該項技術在系統當中的應用可以更好的精簡復雜的場景。這樣不僅可以確保原有的場景質量不受改變,同時還可以提升場景的繪制速率,使得地理信息系統的實時性得到完善[7-8]。
3 系統功能概述
3.1三維地圖操作模塊
該模塊中主要提供地圖的顯示控制操作(如圖層的顯示控制、地圖的縮放等),地圖量算、二三維地圖切換等功能。
3.2三口一房管理模塊
三口一房管理主要指對常住人口、暫住人口、重點對象和出租房屋戶的管理。數據信息實時自動比對進入虛擬房間,可通過平臺地圖逐級進入“房間”,房間內的人口分別以常口、暫口、人戶分離、重點高危對象和出租房屋戶等不同類型顯示,實現了“以圖管房”、“以房管人”和“以房找人”。
3.3警力部署模塊
在三維地圖上可以清晰看到派出所、警務室、卡口查報站的分布,在瀏覽網站時,可以明確區警力部署;網吧、旅館及重點部位的標注。
系統給出了派出所精確的三維地理信息,用于標志所管轄的區域及聯系方式。對于公眾而言,可以快速找到本區域所管轄派出所,給老百姓帶來及大的方便。同時一旦出現突發事件給相關部門決策帶來極大的方便,提供大量空間數據信息,這是二維地理信息系統無法比擬的。
3.4預案模塊
采用GIS技術綜合案件發展的時序特征和空間變化特征,制作案件動態演變預案,對于作戰指揮起到輔佐作用如:進攻路線,警車,控制區,消防設備,疏散路線……等等。
3.5警情分析模塊
警情分析用來對接到的報警信息進行分析,主要功能包括:階段報警數量專題分析;警情類別分析;警情“三高”(高發案時間、高發案地區、高發案類型)分析;警力投向與刑事發案對比疊加分析;按派出所轄區統計;按案發時間統計等功能。
3.6后臺模塊化管理
后臺管理維護模塊主要是為管理人員提供系統維護和管理上的支持。主要功能包括對系統用戶的管理、地圖平臺的維護、數據更新管理、系統日志管理、性能監控和數據的備份及還原等。
除此以外,API 接口開放和系統二次開發系統開放主要的API 接口,便于三維警用地理信息系統后期的二次開發和擴展。由于目前社會經濟和公安業務飛速發展,因此要求系統應具有良好的動態性與可擴展性,通過開放API 接口,進行二次來發,并能夠依據實際工作情況作一定程度的動態修改、擴充和調整,并保證調整前后應用過渡的平穩性,能以零編碼實現擴展[9]。
API 是一組作為應用程序呼叫某個功能與服務的函數。程序設計師可依據API 函數撰寫程序,讓操作系統或某個程序激活某個程序以執行特定的功能,本系統開放基于Web 瀏覽器的API 接口。采用通用的JavaScript 腳本函數接口,方便進行基于三維地圖的二次開發,預留接口與其他系統結合,如:三臺合一系統、GPS系統等。
4 系統特點
4.1核心價值
1)以圖強基:加強了基層民警對管理對象的信息掌握度,實現了公安基礎工作可視化管理。
2)以圖指揮:以更科學、更直觀的方式指揮警力調度,輔助領導決策。
3)以圖預警:通過對案(事)件的時間和空間分析,判斷案情的發展趨勢,科學制定工作措施,指導基層打防控。
4)以圖作戰:直觀的三維地圖上實現警力資源的最佳配置和部署,制作更靈活、更直觀、更準確的作戰方案。
5)以圖預案:利用三維電子地圖制定重大活動保衛預案以及對重要警衛線路進行管理。
4.2平臺共享
三維警用地理信息系統在開始設計的時候,就是一個通用的、共享的系統,可以服務于公共安全的其他部門,減少資源浪費,避免重復建設。
5 結論
三維警用地理信息系統作為集實有人口管理、場所管理、案(事)件管理、指揮調度、監控管理、機構轄區管理和公共資源管理等多種功能于一身的信息化高科技載體,將在不斷開發應用中日趨完善、成熟,在實踐中不斷豐富“基礎信息化、信息基礎化”的深刻內涵,真正實現在情報信息主導下公安基層基礎工作的新跨越。
參考文獻:
[1] 鄔倫,劉瑜.地理信息系統—原理、方法和應用[M].北京:科學出版社,2001:34-53.
[2] 黃杏元.地理信息系統概論[M].北京:高等教育出版社,2004:42-51.
[3] 王叢光,趙凱.三維GIS技術及其在工程測量中的應用[[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2009(12).
[4] 常歌.基于要干數據的城市景觀建模技術研究與實踐[D].中國人民信息工程大學測繪學院博士論文,2001.
[5] 張舒,李家龍,,郭慧莉.基于B/S構架統一的警用地理信息更新與服務體系[[J].中國人民公安大學學報(自然科學版),2005(3):90-93.
[6] 翟巍,遲忠先,方芳,呂成妹.大規模三維場景可視化的數據組織方法研究[J].計算機工程,2003,29(27).
[7] 張帆,史瓊芳,達漢橋.Creator應用于虛擬城市三維建模的關鍵技術與實踐[J].測繪工程,2005(1).
關鍵詞:環境地理信息系統;教學改革;環境專業
作者簡介:呂慧華(1982-),女,江蘇鹽城人,鹽城工學院環境科學與工程學院,講師;周峰(1985-),男,河南南陽人,鹽城工學院環境科學與工程學院,講師。(江蘇 鹽城 224051)
基金項目:本文系鹽城工學院2013年度校級教改研究項目(項目編號:77)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)14-0127-02
環境地理信息系統屬于地理信息系統(GIS)在環境領域的研究分支,是利用GIS 技術對環境進行管理與研究的計算機系統。它以環境工程和環境科學為研究對象,以環境學、計算機科學、地理學為基礎,與遙感、測量、數據庫、數據挖掘等緊密相連,廣泛應用于環境資源調查、環境評估、環境規劃等領域的研究。[1-4]
環境地理信息系統作為解決眾多實際環境問題的重要技術手段,具有較強的實踐性以及跨學科特點。與GIS專業學生相比,環境專業學生在計算機、地圖學、地理學、測繪學、程序設計、數據庫等方面知識結構不完整,若系統深入學習,將面臨很大的困難。[5,6]因此,環境專業學生學習GIS課程時,其教材、教學方法、實驗設計以及考核方式等都應具有一定的特殊性。本文根據環境地理信息系統課程特點以及環境專業學生培養目標要求,結合筆者近幾年教學實踐,著重探討如何讓環境專業學生在有限的學時內較快較好地掌握GIS理論與技術。
一、環境地理信息系統課程簡介
環境地理信息系統是環境專業的選修課。該課程主要利用學生所學的環境學、數據庫技術和GIS技術對環境地理信息系統的進行設計開發與應用,拓展學生的應用技能。其教學目標主要為:第一,使學生熟悉GIS的基本概念;了解空間數據組織和管理的常用方法;掌握空間數據采集和輸入;數據質量分析的基本方法和內容。第二,掌握GIS空間分析的基本方法與特點,具備應用GIS解決環境領域實際問題的能力。第三,了解環境信息系統的結構和開發過程,并能利用所學理論進行開發設計。
GIS技術在環境領域得到廣泛應用,主要表現在以下幾個方面:第一,GIS在環境數據管理中的應用。例如在編制環境質量報告書中,可以運用GIS進行環境地理空間數據組織和管理,并且運用專題制圖功能分析環境質量的時空變化趨勢。[7]第二,GIS在環境影響評價中的應用。例如將GIS與大氣污染擴散模型相結合,可以預測在給定氣象條件下污染物的空間分布,再將污染物空間分布與人口密度進行空間疊加分析,從而確定受大氣污染影響的人口數目。第三,GIS在環境規劃中的應用。例如在污染源分析和水源保護區劃分中,可利用GIS緩沖區功能,將緩沖區與其他信息作疊置分析,以確定受污染源影響或影響水源保護的區域。第四,GIS在環境應急響應中的應用。例如在突發性水污染事故中,可以運用GIS的空間數據集成和網絡分析功能與水質模擬技術相結合,對突發性水污染事故造成的污染情況進行模擬,以便能及時確定受影響的范圍和對象。
二、教材建設和教學資源整合
1.教材的建設
教材是一門課程的基礎。環境地理信息系統由于涉及的相關學科眾多,目前還很少有針對環境專業的地理信息系統權威教材,因此編制環境地理信息系統教材對于保證課程質量具有重要的作用。通過教學實踐發現,環境地理信息系統課程教材在內容上可以分為兩大部分:第一部分為GIS基礎理論和關鍵技術,主要內容為地理信息系統主要原理和技術步驟;第二部分為專題案例,分別講述地理信息系統在環境規劃、環境管理、環境監測以及環境影響評價中的應用案例。將教材分成上述兩個部分,可以實現理論和實踐的有機結合,從而達到更好的教學效果。
2.教學資源整合
GIS教學資源特別豐富,要注意充分開發和利用。第一,開設教學網站,把多媒體課件、講課錄像、案例等資料放到網絡上,使學生能夠隨時下載或在線學習。第二,建立教學資源數據庫,匯總國內外比較好的地理信息系統學習資料,對Internet上的一些專業的GIS網站、論壇建立超鏈接,方便學生對這些網上資源進行訪問,從而能獲取更多的GIS信息,拓寬知識面。第三,積極與相關學科的教學及科研人員廣泛聯系,密切合作,實現資源共享,形成強大的課程推動力和濃郁的課程文化氛圍。第四,教師要引導學生在GIS課程學習過程中始終處于主動地位,讓學生通過自主學習,掌握有關技術運用。
三、課堂教學與實踐教學的有機結合
1.教學時間要安排恰當
第一,開課時間的安排:由于該門課程要求學生具有較高的計算機運用能力,同時要對環境科學與環境工程專業知識有一定的積累,因此這門課的開課時間最好設置在四年級第一學期,這樣可以取得較好的教學效果。
第二,理論課與實驗課的學時比例:建議學時數為標準的40學時,其中理論課安排24學時,實驗課安排16學時,理論課和實驗課要交叉進行。
2.教學引導要靈活多樣
案例驅動是應用型環境信息系統課程教學、引導的好方法。它是一種以項目為核心的教與學的方法,將教學過程與具體的案例充分融為一體,圍繞具體的案例構建教學內容體系,組織實施教學。例如在鹽都縣環境功能區劃圖項目中,使用GIS軟件的進行空間數據庫和屬性數據庫的建立、緩沖區分析、疊置分析、制圖等,每一個功能對應實踐教學體系的一項內容,由學生獨立完成。在這個過程中,學生可以了解相關知識點,甚至把零散知識點有機串聯起來,形成自己獨有的知識體系。
3.實驗課程要分級
表1 環境地理信息系統實驗課程安排一覽表
實驗類型 實驗名稱 具體內容 學時分配
基礎性實驗 ArcGIS的基本操作 熟悉軟件基本操作界面;空間數據庫和屬性數據庫的建立 2
影像配準及矢量化 影像配準;定義投影;掃描矢量化;數據轉換 2
拓撲檢查 拓撲的創建、錯誤檢測、錯誤修改和編輯等 1
地理查詢 地理查詢;SQL查詢;查詢函數的應用 1
矢量數據的空間分析 疊置分析;緩沖區分析;網絡分析;空間統計分析 2
柵格數據的空間分析 重分類;柵格計算;坡度提取 2
綜合性實驗 ArcMap制圖-地圖版面設計 版面設計;地圖標注;地圖整飾;地圖輸出 2
環境監測點分布圖 區域環境底圖的制作,環境監測點位的標注 2
環境生態功能區劃分布圖 根據環境要素、環境敏感性等,對區域進行生態功能分區 2
環境地理信息系統實踐中很重要的內容就是軟件的應用,因此要想系統掌握應用技能,就需要把實驗進行分層設置,如設置基礎性實驗和綜合性實驗,具體內容見表1。基礎性實驗是軟件基本界面和操作,學生需要了解該軟件界面,掌握基本功能;綜合性實驗采用學生熟悉的專業課相關的案例,使得學生能夠掌握使用軟件工具解決專業問題的能力。
四、改革考核方式
GIS是一門理論性與應用性并重的課程,它的考核內容包括基礎理論、基本技能、應用能力等。因此,在教學過程中,應針對不同的教學內容,設計靈活多樣的課后作業,改革傳統的課程考核方式。第一,建立網絡GIS教學和問答系統。通過網絡GIS互動教學,根據學生的不同個性特點和需求對學生進行在線輔導,幫助解決學生在學習過程中存在的問題,培養學生對GIS的興趣和動手建模能力。第二,設計靈活多樣的課后作業。通過布置學生論文,讓學生自主查詢網絡資料,并根據自身情況明確學習的具體內容,開闊學生視野,提高自學能力。第三,建立課程興趣小組。對于知識掌握較好,應用能力強的學生,可以將其組成若干學習小組,參與到教師的科研項目中,進一步提高其學習應用能力。第四,采取多樣化的考核方式。除日常考試外,可選擇實驗、設計報告等進行綜合考查,試題可以采用非唯一性答案并與專業實際緊密聯系,由此發散學生的思維,培養其創造力。
參考文獻:
[1]蔣良群.資源環境與城鄉規劃管理專業地理信息系統課程試驗設計[J].北京測繪,2010,(4):93-94,48.
[2]高飛.應用型高校資環專業GIS課程教學方法研究[J].安徽農學通報,2013,19(21):93-94.
[3]孫水裕,王孝武,王雄.淺析環境類專業“環境信息系統”課程的建設[J].廣東工業大學學報(社會科學版),2003,6(3):105-107.
[4]馬萬征,于群英,鄒海明,等.環境信息系統教學改革初步研究[J].現代農業科技,2011,(22):44,49.
[5]陳建.非GIS 專業地理信息系統課程實驗教學研究初探――以資源環境與城鄉規劃管理專業為例[J].南京曉莊學院學報,2005,21(6):
99-102.
[6]俞曉瑩,覃事婭.地理信息系統課程教學改革的探討――面向資源環境與城鄉規劃管理專業[J].長沙航空職業技術學院學報,2006,
【關鍵詞】物流地理信息系統,國際貿易,應用型人才
一、地理信息系統與物流地理信息系統
1、地理信息系統
地理信息系統(Geographic Information System),簡稱GIS,是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的信息系統。地理信息系統技術廣泛應用于農業、林業、國土資源、地礦、軍事公安、交通運輸、測繪、水利、通訊、電力、社區管理、教育、能源、商業金融等幾乎所有的行業。地理信息系統在運輸管理中主要用于車輛狀態的實時監控、車輛的指揮調度、規劃車輛路徑、車輛定位跟蹤、車輛和貨物的實時信息查詢、輔助決策分析等。
2、物流地理信息系統
現代物流是一個涉及面十分廣泛的新型產業,必然大量需求懂得國際物流的人才。因此,培養學生的全球視野,了解和掌握世界物流設施和節點、國際運輸線路及國際資源分布都十分重要,而這些都與地理信息有關。
二、《國際貿易實務》課程特點
《國際貿易實務》課程是國際貿易專業的一門核心專業課程。授課的對象為國際貿易專業及物流專業的學生。通過本課程的學習,使學生掌握合同的品質、數量、包裝、價格、運輸、保險、結算、檢驗、索賠和不可抗力等條款,學會成本的核算。具備交易磋商、合同的簽訂及履行合同的能力,順利收回貨款。正是基于以上原因,本門課程的定位就是一門理論加實踐,實踐為主的課程。
1、實踐性強。《國際貿易實務》課程作為國際貿易專業的一門專業核心課程,教學目標不僅要求學生掌握相關的理論知識,而且也要求學生能通過該課程的學習,掌握外貿業務各環節的實踐操作技能。這一特點是該門課程區別于其他經濟類課程最重要的特征。學好這門課程將會在較大程度上提高國際貿易專業畢業生的質量,從而有效提高就業率和優化就業崗位。
2、教學與職業資格證書結合。職業資格是對從事某一職業所必備的學識、技術和能力的基本要求,反映了勞動者為適應職業勞動需要而運用特定的知識、技術和技能的能力。與學歷文憑不同,學歷文憑主要反映學生學習的經歷,是文化理論知識水平的證明。在《國際貿易實務》課程的教學過程中,使《國際貿易實務》課程教學與國際商務單證員考試、報關員考試、報檢員考試等職業資格考試接軌。學生經過本課程學習后,可進一步考取相關職業資格證書。
3、案例教學效果好。由于《國際貿易實務》課程具有較強的實踐性與操作性,因此,案例教學法在該課程中得到廣泛應用,本課程的案例教學獨具特色,本課程主講教師能夠結合教學內容,運用大量生動的、典型的真實案例進行講解。這樣能充分調動學生學習主動性、積極性,有利于培養學生分析和解決問題的能力,提高教學效果。
4、加強實驗實訓教學。校內實驗室實訓主要是某一塊內容講完后,或是整個《國際貿易實務》課程結束后,利用本校建立的實驗室里安裝的專門軟件進行貿易流程的模擬。這樣做可以讓學生掌握外貿工作的基本業務技能,增強學生的實踐能力。
三、《國際貿易實務》課程課程教學中應用物流地理信息系統軟件的必要性
在筆者所在的學校引進了由上海海事大學所開發的物流信息系統軟件。上海海事大學物流研究中心在物流教學領域已經有了相當的積累,開發了教學版的物流地理信息系統軟件。但是,一般的物流地理信息系統軟件,還不能適應高職物流專業教學的需要,必須在原有的基礎上結合具體的課程內容并根據高職的特點,進行進一步的軟件課程開發。上海邦德職業技術學院與上海海事大學合作,在這方面做了一定的研究。在物流教學過程中,許多物流概念與地理位置有關,許多物流業務流程中有空間位置的轉換,為了提高教學質量,提升教學效果,開發一套直觀的、形象化的物流教學軟件非常有必要,特別是結合GIS采用真實場景可視化模擬教學內容能收到非常好的效果。
1、世界經濟貿易圖形。我國加入了世界貿易組織以來,全球化建設步伐越來越快,極大地帶動了我國社會經濟的發展速度,成為我國經濟建設的重要組成部分,其中以國際貿易表現的最為明顯, 作為國際貿易專業的學生,要實時了解世界經濟貿易的形勢及動態。
在物流地理信息系統軟件中,有世界經濟貿易圖形展示模塊,該模塊以經濟貿易數據為基礎,提供最新的世界宏觀經濟、貿易數據、中國各省區經濟指標等等,充分挖掘其信息,配合圖表,專題地圖等表現手法加深教學印象,支持《世界貿易》、《世界(中國)宏觀經濟》等課程。
2、世界港口。港口是具有水陸聯運設備和條件,供船舶安全進出和停泊的運輸樞紐,是水陸交通的集結點和樞紐,工農業產品和外貿進出口物資的集散地,船舶停泊、裝卸貨物、上下旅客、補充給養的場所。由于港口是聯系內陸腹地和海洋運輸(國際航空運輸)的一個天然界面,因此,人們也把港口作為國際物流的一個特殊結點。
該模塊將展示了世界排名前100的港口的詳細信息,包括氣候、設施、交通狀況、港口吞吐量、經濟情況、泊位、倉儲堆場、規劃圖等,圖文并茂,提供多種查詢方式,支持《國際貿易》等課程。
3、貿易運作過程動畫模擬。隨著中國在國際貿易的地位的不斷上升,作為國際貿易專業的學生要掌握有關于國際貿易方面的知識也要不斷增加,如果能夠在課堂上模擬國際貿易實務操作,從而從中掌握國際貿易流程,這對學生以后走上工作崗位提供了經驗。
在該軟件中有一塊內容是貿易運作過程動畫模擬,即模擬貿易業務中的物質流、信息流、商流、單證流等。
四、結束語
通過在教學中運用物流地理信息系統軟件,筆者發現學生學習的積極性得到極大的提高,對一些知識的掌握由于有圖形,表格,模擬等形象生動的展示功能,學生理解能力大大加強。該軟件可以讓學生在軟件系統上,進行模擬訓練,達到良好的教學效果。
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