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地理空间信息技术范文1
关键词:空间信息技术;遥感;地理信息系统;全球定位系统;土地资源管理
中图分类号:F301.2 文献标识码:A
文章编号:1674-0432(2010)-05-0019-2
土地作为人类活动的平台,是最基础和最重要的资源。随着社会经济的快速发展,土地利用方式和格局日新月异,土地是有限的,所以土地资源在国民经济快速发展的今天显得尤为重要。有限的土地无限的发展,传统的土地利用结构发展已不能适应现在的发展需要。现在需要的是更为科学的利用方法,所以空间信息技术成为土地资源管理强有力的后盾。大大提高了土地的工作效率和应用水平。
一、空间信息技术简介
空间信息技术被看成是世界上继生物技术和纳米技术之后,发展最为迅速的第三大新技术。空间信息技术主要指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的一体化技术,该技术的基本原理为:通过摄影测量与遥感技术对土地资源进行调查与数据获取,GPS精确定位目标,GIS综合管理数据并开展相应的分析与决策支持。正是这一日趋成熟的新兴技术为土地利用的时空变化领域的研究提供了先进的手段和方法,使其研究更加科学化、快速化、直观化。
(一)RS技术
RS技术即遥感技术,是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,从而对目标进行探测和识别的技术。目前在土地资源的调查、土地的利用、土地的变化等动态检测上,尤其是针对大面积的土地情况,遥感技术已经有了很多的应用,并获得了一些成功的经验。随着相关技术的发展,比如航空摄影测量技术、高分辨率遥感影响技术等技术的普遍应用,遥感技术必然将越来越广泛的应用于土地资源管理的工作中。
(二)GIS技术
GIS技术即地理信息系统。GIS技术的诸多优势在土地资源管理的各个方面都可以得到适当的应用。从建立土地资源管理信息系统,到为土地利用的规划提供可靠细致的资料,再到对提出的规划进行比较、分析和选择,再到补充、优化规划设计,再到结合规划设计完成各种应用模型,再到对规划设计的结果进行模拟实验,等等。可见,GIS的强大分析能力、可视化能力,都能够为土地资源管理的工作提供强有力的支持和导向。
(三)GPS技术
GPS技术即全球定位系统。这项技术在飞速发展的同时,向我们展现了其强大的功能,目前已经遍及我们生活的很多方面,也逐步应用到国民经济各部门,其中就包括土地资源管理部门。GPS技术的优势非常明显,是具有全方位、全天候、全球性、连续性、实时性的三维导航与定位能力。这些特点应用到土地资源管理中,因其能提供精密的三维坐标、速度和时间,可以用于土地资源的测量、导航和设计的各个方面。
二、空间信息技术的特点与优势
(一)土地资源信息的快速获取
要进行土地资源管理,获取土地资源的信息是进行一切管理的基础,更是进行管理信息化的必要基础。GPS技术的定位导航功能,能实现对土地资源现象的快速而精确的定位;RS技术的宏观覆盖、快速获取,能实现对土地资源各种信息的全方位观察和取证。
(二)信息的存储与处理技术
信息的存储和处理技术是建立土地资源信息系统的关键,只有这一步处理的好,才能真正实现土地管理工作的信息化。在获取信息后,就要应用GIS技术,对获取的信息进行存储和处理。GIS技术的强大的空间分析、综合分析、动态预测功能,能够帮助我们快速的存储土地资源信息数据;而其综合的辅助决策、咨询向导功能,能够帮助我们更准确的处理各种数据。可以说,在土地资源管理中,地理信息系统技术是信息储存与处理的关键和核心技术。
(三)时空分析技术
土地信息不是一成不变的,它随着时间的变化,呈现出不同属性不同数据的多层面变化。针对这一特点,应该意识到要掌握的土地资源管理数据必然是时空数据,即带有时间维的三维坐标数据。这样的数据信息能表达一种属性的时空变化规律,能体现土地利用的变化过程。实际研究中,会将研究地区的空间信息、位置信息、利用信息、规划信息等等要素综合起来进行全面分析。
(四)虚拟现实技术
虚拟现实技术,是通过相应的数学模型,使用计算机多媒体技术,让用户进入一个三维虚拟世界中,并具有真实的视觉、听觉、触觉以及运动感觉。作为信息技术的前沿技术之一,虚拟现实技术也完全能够应用到土地资源管理的实践中,在运行土地开发利用模式或工程技术模式时,我们可以虚拟描绘出实践的各个阶段如何开始,如何进行以及得到的结果和预计将要得到的结果。尤其在描绘实践对未来可能产生的影响与结果时,虚拟现实技术比从前传统的文字、图表或数字形式要直观具体很多。
(五)决策支持功能
土地资源管理有别于其它的信息管理,它有其自身的特点:数据量大、空间数据和相关属性数据种类多、要求查询分析功能强大、数据更新频繁。这些特点满足数据仓库和数据挖掘的设计要求,空间信息技术可以满足土地资源管理工作的强大的功能要求,综合系统可以提供强大的决策支持功能。不仅可以提供规定的大量数据报表,而且能够提供强大的数据分析和决策功能,为土地管理工作提供强有力的技术支撑与保障。
三、空间信息技术在土地资源管理中的应用
(一)空间信息技术在土地资源调查中的应用
土地资源调查是土地管理的基础工作,有着重要的意义,是做好以后各项土地工作的前提条件。首先利用遥感技术获得土地资源的相关信息,然后通过对获得信息的判读、观察、分析,同时结合其他相关信息的调查,专家人士的知识和意见,以及用各种分类算法提取出的信息,最终提供出精确的土地资源利用数据和图表。
(二)空间信息技术在地籍管理中的应用
地籍测绘是获得地籍信息的重要方式。相对于传统的测绘方式,GPS技术优势明显。GPS技术操作更简易,费用更低廉,准确度更均匀,灵活性更大,自动化程度更高,并能够全天候作业,从而大大提高了地籍测量首级控制网布设的精度和效率。
(三)空间信息技术在土地资源动态检测中的应用
在对土地资源的动态检测中,RS、GIS、GPS三种技术各显其能。RS技术能准确、快递、连续地提取各类土地资源的各层面信息;GPS技术能保障野外土地资源变化数据的测量和提取;GIS技术则存储土地资源基础数据信息。通过这三项技术的支持,再加上其他信息的叠加、分析和融合,可以有效的检测土地资源利用变化的类型、位置和数量等内容,建立土地资源动态数据库,为土地资源的长期动态检测奠定基础。
(四)空间信息技术在土地规划和土地整理中的应用
通过空间信息技术获取到土地资源寄出资料后,就可以指定相应的操作方案,通过采用规划模型,应用相关技术进行规划并对可预见的效果进行评价,最后提供出最优化的方案,供领导部门决策。正因为空间信息技术的不断发展和应用,可以纵观不同区域土地资源的情况,在时空上有针对性的进行合理分配和协调,从而得到超前性的规划和结论。
空间信息技术为土地整理提供了一种全新的技术手段。GPS用于土地整理过程中各种地类的定位和测量。土地整理工作涉及田块的划分、产权的调整等大量与空间定位有密切关系的内容,利用GPS技术可以大大提高工作效率和精确度。土地整理利用航空遥感和高分辨率遥感数据可获取整理区各种地物要素信息,满足土地整理工作的要求。
四、空间信息技术在全国土地二次调查中的应用实例
按照《第二次全国土地调查技术规程》和《城镇地籍调查规程》的规定,结合当地实际,在长阳县国土资源局的统一部署下,2007年11月-2009年12月开展了长阳土家族自治县土地二次调查工作。城镇地籍调查工作是一项极为复杂的系统工程,各项工作都具有既相对独立又密切相关,空间信息技术在土地权属调查、地籍测量和地籍调查数据库与管理系统建设中发挥了巨大的作用。
(一)摄影测量与遥感技术在二调中的应用
项目组利用2008年最新机载数码相机航拍影像数据(精度1:1000)作为工作底图,再充分利用结合已有资料开展城镇主城区的权属外业调查,对调查成果进行整理以满足地籍测量和数据库建设的要求。地形、地籍测量采用全野外数字化。采用全站仪全解析测绘界址点,进行数据采集,利用南方CASS绘制、编辑数字地籍图。经验证明,摄影测量与遥感技术可以作为辅助第二次全国土地调查任务的一种可行、可靠的方法和途径。
(二)GPS技术在二调中的应用
利用全球定位技术(GPS)对整个调查区域进行分级控制测量工作,在长阳城镇范围内建立整个区域控制网点,采用GPS测量技术建立四等GPS控制网,作为该工程的基础控制点,并在此基础上布网加密。2008年3月建立D级控制点25个,E级控制点 17个,以满足地形、地籍测量精度要求。在首级控制点的基础之上加密图根点,利用GPS的RTK技术共计加密城区图根点812个,达到每平方公里100多个的密度。
(三)GIS和数据库技术在二调中的应用
利用GIS技术和数据库技术对测量数据和调查权属数据整编入库,建立地籍信息管理系统。具体工作包括:在新测的1:500地形图的基础上,利用南方CASS软件编辑各类地籍要素,形成最终满足要求的地籍图。在地籍调查和地籍测量的基础上,开展城镇区域各类专项调查,统计各类专项数据。检核数据完整性准确性逻辑性,满足要求的数据转换成通用格式,便于选定的建库软件读取,建立数据库,从而获得各类统计数据与图表等成果资料。将空间数据,属性数据,栅格数据及专题数据导入Microsoft SQL Server数据库。在苍穹地籍管理软件系统平台下进行地籍信息管理系统建设。
五、结论与展望
理论与实践证明空间信息技术在土地资源管理中的应用前景广泛,空间信息技术的集成将为国土资源管理提供更现代化的技术手段,可以及时掌握国土信息基础数据、及时更新数据库、可以对国土资源进行实时动态监测、可以解决复杂的国土资源规划和管理问题、可以实现大范围的资源共享,促进国土资源电子政务的全面建没,计算机、网络技术与空间信息技术结合可以实现开发Web土地管理系统,供公众进行部分公开数据的查询与访问。空间信息技术将成为土地资源管理工作强大的技术支撑与保障。
参考文献
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地理空间信息技术范文2
关键词：高中地理空间信息技术应用研究
一、空间信息技术在高中地理课堂中应用的教学价值
空间信息技术所包含的范围比较广泛。例如，我们通常使用的视频、图片和PPT等。在高中地理课堂教学中应用空间信息技术，迎合了新时期下新课改的教学理念。
1.地理课堂教学中使用空间信息技术顺应了时展
空间信息技术响应了党和国家的教学观念改革方针，也是新时期下现代化教育体制改革的发展趋势和必然产物。在高中地理课堂中，应用空间信息技术是促进教育行业发展和创新的必要条件。在传统的地理教学过程中，教师在对地理地形、当地的风俗习惯和人文历史等进行讲解时，需要在黑板上用粉笔画出地形图，再根据课本上的图片进行知识点的讲解，这种教学方式已经很难满足新时代教育的需求，新时代，网络信息技术得到了快速发展，在教育方面也应该引入计算机网络技术或者空间信息技术，让教师更加直观地通过网络进行图片的展示，使学生有身临其境之感，这样能更好地激发学生的学习热情和兴趣，使学生在课堂上紧跟教师的教学思维，大大提高了地理课堂的教学效率和学生的学习效果。
2.空间信息技术在地理课堂教学中使用的必要性和重要性
空间信息技术是一种全方位、多角度展示地理知识的方法，相对于传统枯燥的课堂教学方式，空间信息技术可以帮助学生了解和探索地理知识，在一定程度上提高学生的学习效率和学习兴趣。高中地理知识相对于其他学科来说，学习范围较广，对学生的学习能力要求较高。在学习过程中学生可能会遇到各种问题，比如，地球的公转和自转问题、世界各地的地质发展情况、整个地球圈的气候状况和洋流环境等，这些知识都比较晦涩难懂，对于学生的学习能力要求较高。如果学生空间思维能力缺失，就无法理解这些难懂的知识，而且相对的就会降低学习兴趣甚至不能对地理知识产生学习兴趣。而对于教师来说，如果在课堂中无法将这些难懂、抽象的知识具体呈现给学生，就会导致教师讲的内容学生听不懂，学生只能靠单纯的记忆，这会对提高学习效率造成非常大的影响。教师在高中地理课堂上应用空间信息技术，利用多媒体展示模拟地球运行时的外部环境和内部结构，可以让学生在课堂中获得直观感受，深化对地理知识的理解，所以空间信息技术的应用能够为学生展示更多更加丰富的地理资源。
3.空间信息技术在地理课堂教学中使用的优点和长处
空间信息技术可以以一种更加直观的方式使学生感受地球、感受地理知识，对于学生来说，丰富的教学方式可以提高学习的主动性和积极性。俗话说，兴趣是最好的老师，所以，提高学生的兴趣相应地也会提高学生的学习成绩和学习质量。空间信息技术能够创建有趣的教学情境，教师可以在课堂引入情境，利用空间信息技术的图片、声音、图形、动画、视频等方式对地理教学情境进行改善，利用动画对有趣的地理现象进行解释，比传统的书本教法更具有画面感，能够大大增强学生的学习兴趣和理解能力。地理教学的一大特点就是地理事物具有生动形象的特点，空间信息技术能够更好地展现地理事物的这一特征，让学生感受到丰富多彩的地理环境和人文历史。通过对图片的观察分析，学生能够进一步了解地理事物之间的规律性，感受到地理现象的奇特、地力地形的宏伟以及探索宇宙、学习地理的重要性。
二、空间信息技术在高中地理课堂中所遇到的阻碍
1.传统教学观念的阻碍
随着新时期下新的教学改革目标的发展，国家倡导在高中地理课堂上应用空间信息技术。但是对于高中地理教师来讲，许多教师对空间信息技术有一种错误的理解和认识，这样就使空间信息技术在高中地理课堂中的应用只是一种形式上的应用，而没有真正做到教学结合，所得到的课堂应用效果也非常差。甚至还有一些教师认为，在课堂上运用空间信息技术十分耽误时间，他们认为动态的图案和视频的播放是一种影响学生听课效率的行为。但是这些都是片面的认识，在高中地理课堂中使用空间信息技术是符合时展趋势的行为。
2.旧有基础设施的阻碍
由于各地区的经济发展程度不同，所以很多偏远地区的教学设施并没有得到完善和发展。如果想要加强信息技术在高中地理课堂中的应用，国家和政府就应该加强对资金和技术的扶持力度。提高基础设施建设是应用空间信息技术的基础，但是很多学校在技术提供方面还有很多不足，多媒体播放的软件设施也有待完善。
3.教师综合素质的阻碍
在传统的教学模式中，如果要在地理课堂中应用空间信息技术，就需要教师具备较强的技术能力，能够熟练地播放图片和视频，还要针对多媒体中的视频展示进行相应的知识讲解。这对教师的技术能力有很高的要求，但是在现实生活中，很多高中地理教师年龄较大，对高端信息技术的接受能力较弱，导致教师综合素质不足，这对于空间信息技术在高中地理课堂中的应用有一定的阻碍性。
三、信息技术在高中地理教学中的发展策略
1.加强基础设施建设
首先要规范和完善信息化的应用体系，加强信息技术的资本和技术投入，以此解决信息化教学中存在的问题。在高中地理教学中，为了实现信息技术的应用，必须改进相关的硬件和软件基础设施配置。学校要加强在硬件技术设施方面的资金投入量，为每个班级配备计算机、多媒体讲台和专业音响等相关硬件设备，同时在软件技术设施方面不断更新与完善地理教学信息系统，并结合新一轮学校课程改革进行网络利用的升级、基本教学资源数据库建设、网络区域地理教育资源的大力整合，以此实现跨区域地理教育资源共享这一目标，利用信息技术提高整体高中地理教学水平。在高中地理教学中，学校应大力推动计算机网络建设和教学资源建设，促进信息教育环境和学生综合素质的提升，为学生创造一个良好的学习环境。
2.转变教师教学观念
高中地理教学中，信息技术的应用是新课改和教育体制在信息技术发展时代的必然要求。高中地理教师要认识到高中地理教学的重要性并转变自身的教学观念，加强对空间信息技术的应用。很多高中地理教师认为只要利用信息技术制作课件或是在网络上下载相关的课件就属于信息技术的应用，然而这是错误的教学观念。信息技术在高中教学中的应用不仅要结合高中地理新课标的要求，更要与学生的兴趣和爱好相联系，做到在满足学生兴趣需求的同时也使教学内容得以彰显突出。教师可以在向学生讲解地理知识重点的同时，通过多媒体向学生演示地质构造变化，使学生更加深入地理解与掌握地理知识的要点。
3.提高高中地理教师的综合素质
学生能否听懂一门课程与课堂中教师的讲解有很大关系，也就是所谓的师资水平在很大程度上影响教学质量的好坏。因此，要想提高学生的学习质量和学习效率，首先应该提高整体教师的专业水平。学校应要求教师定时学习新知识，以此进行自我完善和自我提高，做到与时俱进、共同进步。学校也可以专门为高中地理教师安排一定的培训和学习。例如，可以给教师安排学习信息技术的课程，加强教师对信息技术的掌握能力。教师如果想熟练地应用空间信息技术，就必须能够亲手制作课堂中使用的课件，掌握文字、视频和图片的播放技巧等。
地理空间信息技术范文3
1摄影测量与遥感学的发展趋势
摄影测量与遥感学作为基于影像的空间信息科学，是地球空间信息学的核心。地球空间信息学是空间数据的采集、量测、分析、存贮、管理、显示和应用的集成科学与技术，属于现代空间信息科学与技术的范畴。2004年，美国劳动部把地球空间信息技术与纳米和生物技术一起列为当今最具发展潜力的三大技术，其发展有以下几方面的趋势。
1.1空间信息获取的发展趋势
地球空间信息获取的发展趋势具有多平台、多传感器、多比例尺和高光谱、高空间、高时间分辨率以及空天地一体化的明显特征。随着航天技术、通信技术和信息技术的飞速发展，人们将可以从各种航天、近空间、航空和地面平台上用紫外、可见光、红外、微波、合成孔径雷达、激光雷达、太赫兹等多种传感器获取多种比例尺的目标影像，大大提高其空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率，形成天地一体化摄影测量与遥感的数据获取方法，为人们提供愈来愈多的影像和非影像数据。
随着新一代全球卫星导航定位系统(GNSS)的发展，定位系统将以更高的精度自动测定各类传感器的空间位置和姿态，从而实现无地面控制的高精度、实时摄影测量与遥感。
1.2空间信息处理的发展趋势
地球空间信息处理和信息提取的发展趋势是走向定量化、自动化和实时化。目前，摄影测量与遥感所存在的一个突出问题是数据海量、信息不足、知识难求。利用网格技术进行网格计算给解决这一问题带来了新的机遇。
1.3空间信息管理的发展趋势
地球空间信息管理与分析的发展趋势是走向信息共享、互操作和网格化。从网格计算的资源共享和协同计算观点看，目前，地理信息系统已从单机GIS系统发展到网络和移动地理信息系统(Web-GIS和Mobile-GIS)，下一步将走向网格地理信息系统(Grid-GIS)。为此，需要解决地理空间数据存在的时间基准不一致、空间基准不一致、数据格式不一致和语义不一致引起的问题。空间基准不一致引起的问题可以采用全球地心坐标系或坐标变换来解决;数据格式不一致可以用互操作软件解决;时态和语义不一致引起的问题较难解决。前者要解决空间数据的实时更新或建立时空地理信息系统，后者需要一个基于本体的空间信息语义网格来处理这些语义的差异，从而实现网格技术下空间信息的共享和互操作。
1.4空间信息应用的发展趋势
地球空间信息成果应用的发展趋势是成果的多样化和应用的大众化与普适化。未来的地球空间信息成果产品可以是矢量的或栅格的，可以是图形的或影像的，可以是二维的或三维的，可以是静态图像或连续动画视频图像，可以是多媒体或流媒体，可以是虚拟现实或可测的实景影像，也可以是上述各种形式产品的融合与集成。长期以来，摄影测量与遥感主要面向地球科学和环境科学的应用，作为基于影像的空间信息科学，它除了将继续在影像城市、虚拟数字地球和地理环境中得到应用之外，还有很大的潜力用于工业制造、医学诊断、文化遗产保护等方面。如果将原始或加工后的影像连同它们的方位元素和测量工具软件一起作为产品，则用户可在Web2.0环境下实现自己的按需测量和按需解译，从而实现地球空间信息成果应用的大众化与普适化。
1.5新地理信息时代的出现
随着下一代互联网与Web2.0的出现，一个新的地理信息时代悄然而来。新地理信息时代的服务对象不仅包括专业用户，而且包括普通大众用户。在新地理信息时代，可实现专业人员和大众用户互动，共同参与按需服务。服务环境是图形、图像和多媒体，服务的提供和实现都是动态的。
2摄影测量与遥感学的发展重点
随着国家经济实力的增长、科学技术的进步和社会可持续发展的需要，中国的地球空间信息科学与技术包括摄影测量与遥感在内，在今后若干年内将出现更加飞速发展的大好时机。我们要坚持自力更生，自主创新，努力工作，并虚心向世界各国同行学习，学习和吸收世界各国的先进技术和经验，围绕创建我国和谐社会，以空间信息服务为中心，建立一个智能化和实时化的地球空间信息服务体系。未来几年内的发展重点简述如下。
2.1发展先进的高分辨率对地观测系统
为了进一步推动中国遥感对地观测的发展，首先要抓好空间信息的数据源。2005~2020年，《国家中长期科技发展规划纲要》指出:发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率(dm级)先进对地观测系统，发射一系列的高分辨率遥感对地观测卫星，建成覆盖可见光、红外、多光谱、超光谱、微波、激光等观测谱段的高中低轨道结合的、具有全天时、全天候、全球观测能力的大气、陆地、海洋先进观测体系。到2020年，建成稳定的运行系统，提高我国空间数据的自给率，形成空间信息产业链。
2.2构建面向实时服务的广义空间信息网格(GSIG)
地上的全球信息网格与天上的智能传感器网格相集成，形成全球的广义空间信息网格。广义空间信息网格指的是在网格技术的支持下，在信息网格上运行的天、空、地一体化地球空间数据获取、信息处理、知识发现和智能服务的新一代整体集成的实时/准实时空间信息系统。
2.3加强高性能空间信息处理与分析技术的研究，解决应用的关键技术
为推动空间信息技术的应用，进一步加强高性能遥感图像处理与分析技术，突破高精度定标与定位、宽带微波成像修正、遥感图像超分辨率分析与相干处理、多源卫星遥感影像自动配准与融合、高空间分辨率影像目标自动识别、高光谱影像地物精细分类、基于遥感机理模型的地物参数的定量反演与同化等技术;发展复杂地表环境下的地物信息自动提取与定量分析技术，突破空间信息自主加载、维护、复合匹配与服务等技术，开发具备自我维护功能的空间信息网络服务软件系统。突破动态交通信息的获取、融合、分析、预测与动态路径规划等关键技术，开发基于动态交通信息的智能导航与位置服务软件，建立应用系统，为开发具有自主知识产权的新一代位置服务与智能导航系统奠定基础。
地理空间信息技术范文4
1 空间信息技术与城市开放空间系统
1.1 空间信息技术
信息和信息技术对当代的经济、社会、文化、生活等产生了巨大的影响。空间信息技术是20世纪60年代以来逐步发展起来的以获取、管理、分析与地理位置相关的空间信息为主的信息技术的总称。它包括遥感（remote sensing，RS）、地理信息系统（geography information system， GIS）、全球定位系统（global positioning system， GPS）（简称3S技术）等。利用遥感技术可以远距离无接触地快速获取地面各种地物的实时信息；借助地理信息系统技术对整个或部分地球表面与空间有关的数据进行采集、存储、管理、分析、显示和应用；全球定位系统能在任何时刻为全球任何地方的用户提供三维位置、三维运动速度和精确的时间等信息。遥感技术的优势在于它的短周期、视野广阔、信息量丰富及可定时定位观测；地理信息系统的强大之处在于它将空间信息的处理与属性信息完美结合起来，为用户提供了空间检索和分析功能。以“3S”技术为代表的空间信息技术不再局限于数据的采集，而是强调对地球空间数据和信息从采集、处理、量测、分析到管理、存储、显示和的信息流全过程[1]。空间信息技术把整个人类的生活环境作为主要的研究对象，具有信息获取的客观性、信息定位的准确性、信息管理的灵活性、信息分析的空间性、信息表达的直观性等特点[2]。
3S技术集成已成为现代空间信息技术发展的必然趋势。全球定位系统的组合技术系统为遥感对地观测信息提供了准实时或实时的定位信息和地面高程模型，遥感对地观测的海量波普信息为目标识别及科学规律的探测提供了定性或定量数据；遥感、全球定位系统、地理信息系统的集成将使地理信息系统具有获取准确、快速定位的现势遥感信息能力，实现数据库的快速更新和在分析决策模型支持下，快速完成多位、多元复合分析[3]。遥感、全球定位系统和地理信息系统的集成技术将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统，形成快速、高精度的信息处理流程。
在自然、经济、社会中出现更多的是空间数据，空间数据是指与空间位置和空间关系相联系的数据。数据库是20世纪后期迅速发展起来的、应用范围广泛的计算机数据管理技术。地理信息系统数据库是地理信息系统的关键支撑技术，它具有数据量特别大、地理要素的属性数据和空间数据结合紧密、数据应用面广等特点。以地理信息系统数据库为依托，社会、资源、环境、经济等多种信息可以组成更庞大的空间信息数据库。空间信息数据库的主要任务是建立资源、环境、社会、经济等多种信息资料的采集、传输、处理、分析、分发、反馈、决策的网络服务体系，它是信息社会和知识经济时代必不可少的基础设施[4]。很多国家和地区已经建立了自己的空间数据库，但是技术平台的差异导致数据很难实现共享，这在GIS数据库中尤其突出。为了实现GIS数据的共享，有关专家学者提出了建立分布式多空间数据库系统来实现异构空间数据源的互操作，以达到空间信息共享的目的[5]。
1.2 城市开放空间与城市开放空间系统
现代城市开放空间系统的建构是在生态概念的思想基础上产生的，是生态规划设计观的表现之一。具有现代意义的城市开放空间概念大约出现于1887年的英国，之后人们出于不同的目的分别从不同的角度对其进行了诠释和应用。城市开放空间是指在一定的城市地域内，具有一定结构和多重功能的存在于城市建筑实体之外的开敞空间体[6]。它包括绿地、河湖水体、待建与非待建的空地、广场、道路及农林地、山地、滩地等空间。它们担负着城市多样的生活、活动、生物的自然消长、隔离避灾、通风导流、表现地景以及限制城市无限蔓延等多种功能，是城市生态与城市生活的多重载体。这就意味着城市开放空间是一个空间体概念、一个载体概念，它具有生态、娱乐、文化、美学等多重目标和功能。开放空间研究与可持续发展的概念相一致[7]。
城市开放空间系统则是具有一定要素构成、结构形态和功能组合的各类开放空间的集合体[6]。系统的构成要素按照基本功能的不同可以分为绿色开放空间系统和灰色开放空间系统两大类。绿色开放空间包括绿地、园林和水体，灰色开放空间包括对外交通空间、对内交通空间、广场、未绿化的闲置空地等。城市开放空间系统与城市的生态系统、经济系统、社会系统相互支撑、相互交叉重叠共同构成城市巨系统。城市开放空间系统具有实用功能、生态功能、文化功能、景观功能和调控功能等，它是城市地域内人与环境协调共处的空间前提，是改善城市结构和功能的空间调节器，也是城市建设体现生态思想、促使城市发展进入可持续状态的重要空间载体[7，8]。
1.3 建立城市开放空间信息系统的必要性
城市化浪潮席卷全球，与城市化迅速发展并存的是城市的可持续发展问题，建设生态城市是实现城市可持续发展的重要支撑，城市开放空间系统是城市系统的重要组成部分，又是城市生态与城市生活的重要载体，它与城市建筑空间之间存在耦合互动关系，从而又是城市生态和城市生活的重要反映，通过对城市开放空间系统的研究人们可以对整个城市系统进行明晰的解剖和辨识。同时，城市环境的空间布局是一项刚性很强的战略任务，一旦确立了空间布局的框架并将其落实到用地上，就很难在短时期内将其改变[6]。而作为城市巨系统的重要组成部分，城市开放空间系统内部要素的变化不但会导致城市开放空间系统的变化，而且会导致整个城市巨系统的变化，而系统变化的程度和结果却正是人们想预知的。以飞速发展的计算机技术和空间信息技术为支撑的城市开放空间信息系统，可以获得确定空间区域的实时空间信息数据、实现对区域空间信息数据和属性数据的各种分析、实现对城市开放空间系统的空间模拟和发展模拟等功能，并进一步实现城市开放空间系统的空间布局、社会经济发展对城市生态环境后果的预测与模拟。这样，人们就可以借助城市开放空间信息系统预测城市开放空间设计方案，从而可以实现城市开放空间系统的优化，这对实现城市的可持续发展具有重要意义。
2 设计思想、可行性研究与开发流程
2.1 设计思想
信息系统设计采用原型法思想。原型法的基本思路是：先确定部分基本要求，设计一个初步的原型，并用较短时间开发出一个实验性的简易原型，投入试运行；根据运行中出现的问题进行修改补充；然后再运行，再修改；如此反复迭代，不断完善原型（本质上称为进化型原型），最终开发成完善的信息系统[9]。
2.2 系统开发的可行性研究
在进行信息系统设计之前，首先要进行系统分析，包括任务的提出、初步调研和可行性分析等[10]。城市开放空间信息系统的可行性论证包括4个方面：通过初步调查和对本部门业务工作的分析研究，确认信息系统近期和远期应用目标的可行性；论证项目的投资规模（包括硬件、软件、数据和人力资源的投资），编制预算，并估计实施后带来的经济、社会效益和实施中可能遇到的风险；论证几种可供选择的实施方案，确认技术上的可行性，确定最终方案；编制项目初步实施计划，确认实践上的可行性。
2.3 系统开发工作流程
城市开放空间信息系统设计是在可行性研究的基础之上进行的，基本上可分为城市开放空间信息系统总体设计、子系统设计及系统评价等3个方面， 在对信息系统各项评价结果基本满意的基础上，可对城市开放空间信息系统的功能模块进行进一步的扩展与优化。具体工作流程如图1。
图1 基于原型法的城市开放空间信息系统设计基本流程 (略)
Fig.1 Steps of design of urban open space information system with prototype method
3 总体设计
城市开放空间信息系统总体设计为全系统确定了整体框架和结构，它是系统研制工作的核心和系统开发的依据。信息系统总体设计流程如图2。
图2 城市开放空间信息系统总体设计流程 (略)
Fig.2 Steps of general design of urban open space information system
3.1 用户需求调查分析
用户需求调查分析是对用户现行业务运行管理系统的现状和用户对系统的要求进行详细的调查和分析，是系统设计和开发的准备阶段。用户需求调查分析要弄清楚包括潜在用户在内的所有用户对系统的功能、数据内容、应用范围等方面的要求，并详细考察用户原来的业务范围、工作流程以及部门之间的分工和相互关系等。
转贴于 3.2 系统逻辑设计
在用户调查分析的基础上，提出系统的逻辑模型，即确定系统的功能。逻辑模型的基本成分是逻辑结构、子系统划分和子系统功能分析。逻辑结构包括硬件、软件、数据库和人员等。硬件主要指信息系统运行的设备环境，包括计算机、输出输入设备以及网络；软件主要包括系统软件和应用软件，系统软件主要指计算机操作系统如WINDOWS系列，UNIX，LINIX等。城市开放空间信息系统的应用软件主要指遥感软件和地理信息系统软件如CAD，ERDAS，GeoWay Image Station，EPSCHECK，ARC＼INFO，MapGIS，SuperMap GIS等。它们可以实现数据采集与输入、数据存贮与管理、数据处理与分析、成果生成与输出等功能。数据库是信息系统的核心部分，主要存贮城市开放空间的各种数据信息、城市的各种相关社会经济信息等。人员包括系统设计开发人员、系统运行和维护管理人员、操作人员和最终用户。城市开放空间信息系统（图3）包括专题信息子系统和应用信息子系统等2个一级子系统。专题信息子系统主要用于某一专题信息的管理和应用，并将获得新的信息数据返回城市开放空间信息数据库，进行必要的信息数据库更新与维护。具体而言，城市开放空间信息系统的专题子系统包括绿色开放空间信息和灰色开放空间信息等2个二级子系统。绿色开放空间信息子系统包括绿地信息、园林信息和水体信息等3 个三级子系统；灰色开放空间信息子系统包括对外交通空间信息、对内交通空间信息、广场信息、未绿化的闲置空地信息等4个三级子系统。 绿地信息子系统用以处理城市开放空间中与绿地相关的信息数据，它可以实现城市开放空间中绿地的布局分析、规划分析，并可以预测城市绿地布局对城市开放空间系统乃至城市巨系统造成的生态后果，从而为城市开放空间设计乃至城市整体规划中的绿地设计提供有价值的参考；园林信息子系统用以处理与园林相关的信息数据，分析园林规划的各种可能性，进一步分析园林布局变更造成的生态影响，为城市园林设计提供一定参考；水体信息子系统用以分析水体质量及其对开放空间环境质量的影响，并根据现实数据预测未来时段水体环境质量的变化情况及对开放空间环境质量的可能影响，为城市各种水体的管理提供信息和帮助；对外交通空间信息子系统用来进行城市实施对外交通时所需城市内部空间的预测与布局分析，并根据现有的信息数据进一步预测布局的可能后果；对内交通空间信息子系统基于分析现实交通线路状况的基础之上，依据现有的信息数据为未来的对内交通线路布局提供参考方案和相关分析；广场信息子系统用以分析开放空间内广场布局的合理性，进一步提供广场的需求信息，并为开放空间的广场布局提供参考方案；未绿化的闲置空地信息子系统基于各种信息数据分析闲置空地的可能用途。应用信息子系统是在综合各种因素的基础上向用户提供有关城市开放空间系统的查询和运算结果，它将专题信息子系统的运算结果进行进一步的综合、分析，得到城市开放空间中某一个或几个因子布局对于城市开放空间系统的效应，进一步预测其布局改变或者社会经济状况改变对其他因子、城市开放空间系统乃至城市巨系统的影响及其生态响应，以最终满足用户需求；可以将最终查询结果或运算结果输出成图。借助大量分布的城市开放空间信息系统的客户端，公众可以了解自己所在的城市开放空间的各种信息，了解开放空间内正在进行的某一项建设对城市造成的诸多影响，借此也可以提高公众参与城市建设的积极性。
图3 城市开放空间信息系统组成 (略)
Fig.3 The structure of urban open space information system
3.3 数据组织与数据库设计
具体包括数据库实体设计、标准化设计、软硬件配置、系统开发计划、经费预算和组织实施。数据库是城市开放空间信息系统的核心部分，其设计质量的好坏直接影响到系统的应用、维护管理和数据更新。数据库设计的基本要求是：对数据体用非冗余结构定义；在插入、修改和删除冗余数据元素时，数据元素的结构、相互关系和从属性应保持不变；数据独立；保持数据的安全性；系统要保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性和兼容性；要有利于数据库维护以及经常性的组织和必要的数据库操作辅助程序；要便于用户对数据的独立写入、修改、补充和删除；要有不断的扩充和更新的能力。城市开放空间信息系统数据库包括社会经济信息数据、空间信息数据、元数据和其他信息数据等。社会经济信息数据主要属于非空间型属性数据，主要包括开放空间所在城市的社会经济文化等信息数据；空间信息数据主要包括城市开放空间地形图、政区图、交通图、各类地物的空间分布图等空间型数据及其附属的属性数据等，也包括经过处理的遥感影像数据。元数据是关于数据的数据，是关于数据的质量、内容、条件和其他特性的数据，其在数据的共享中具有重要作用。所有的数据库都可以归结为地理信息系统基础数据库、元数据库和综合信息数据库。数据的管理模式为GIS管理空间数据、DBMS管理属性数据，并通过关键字段在空间和属性数据间建立关联，这种模式为空间和属性数据的单独处理提供了较大的灵活性，能发挥空间数据和属性数据管理系统各自的优点。
4 子系统设计
城市开放空间信息系统详细设计是根据总体设计方案确定目标的阶段开发计划，对子系统进行详细设计，指导子系统的开发[10，11]。子系统设计以对用户需求作进一步的详细调查分析为基础，子系统设计的内容包括：子系统逻辑结构设计、数据库设计、功能模块设计和用户界面设计。
4.1 子系统逻辑结构设计
每个子系统的逻辑结构包括硬件、软件、数据库和人员。软硬件应根据子系统的功能和规模并兼顾到与其他子系统的兼容来购买，城市开放空间信息系统的系统软件一般采用WINDOWS系列或者国产的LINIX系统，应用软件主要为ERDAS，ARC／INFO系列，CAD及其MapGIS系列软件；城市开放空间信息系统数据库包括社会经济信息数据、空间信息数据、元数据和其他信息数据等；人员包括子系统开发人员、运行人员、维护管理人员、操作人员和最终用户。
4.2 系统数据库设计[12]
主要内容包括数据源的分析与选择；数据采集方式的确定；数据更新的技术方法；数据采集前的预处理；数据采集技术要求和技术规定；数据编辑处理和拓扑关系建立；属性项的选择、定义和属性文件的建立，与已有关系数据库的连接；数据质量控制和检查验收；平面坐标的配准、投影参数设置、与国家统一坐标系间的转换；数据接边问题；其他有关问题等。
4.3 系统功能模块设计
系统应具有数据输入、图形或属性信息的查询检索、数据处理与分析、坐标变化和投影转换、图形图表显示或输出以及数据更新等功能，还应针对不同的专题子系统，涉及专题应用和辅助业务管理功能。
4.4 系统用户界面设计
用户界面设计应该体现友好、方便、快捷的原则，采用汉化的菜单式用户界面，用户只需进行简单的操作就可以实现相应的功能。具体地，在系统维护管理、操作等的用户界面应该具有用于数据库维护与管理的数据输入与修改模块、数据查询模块、图形查询模块、运算结果的输出包括图形打印模块等，而在面向公众的用户查询界面和前者相比减少了数据库的维护与管理模块，数据的输出模块的功能也相对简单，其他基本相同。
5 城市开放空间信息系统评价
城市开放空间信息系统评价是从技术和经济的角度对信息系统进行功能和效益评定，基本做法是将系统的运行和预期目标进行比较，评价主要包括以下项目[11，13]：系统效率评价、系统可靠性评价、系统的可扩展性评价、系统的可移植性评价、系统效益评价等5个方面， 信息系统评价可采用定量评价和定性评价相结合的方法进行。
5.1 效率评价
信息系统的各种功能指标、技术指标和经济指标均是系统效率的反映。初期的评价主要为城市开放空间信息系统的各项功能是否可以实现，是否可以满足用户的各项需求，所提供数据的质量是否达到了预期的设想；然后根据信息系统设计方案中系统的技术指标和经济指标体系进行城市开放空间信息系统效率的评价。
5.2 可靠性评价
可靠性评价主要考察城市开放空间信息系统在运行时的稳定性、系统的数据文件和程序是否妥善保存以及系统是否具备后备开发体系等，并要进一步评价系统运行期间出现事故的可能概率、信息系统出现事故后的自我恢复状况、系统事故恢复后继续运行的稳定性等。此外，还要评价信息系统出现事故后对运算结果的处理状况，特别是对数据库文件的处理结果。
5.3 可扩展性评价
城市开放空间信息系统基于原型法的设计思想，系统功能模块的开发是基于由少到多、由简单到复杂的设计思路进行的。首先开发出一个功能简单的信息系统，然后在此基础之上增加其他的功能模块，完善系统的功能。在已有信息系统的基础之上增加其他的功能模块时，不需要进行大的改动或者不影响整个信息系统的结构，不会影响整个系统运行的稳定性，是对城市开放空间新型系统设计的基本要求。
5.4 可移植性评价
可移植性是包括城市开放空间信息系统在内的所有信息系统是否具有开放应用价值的关键指标。可移植性要求城市开放空间信息系统不仅能在本机上运行，而且还可以在其他型号的机器上稳定运行。要实现此功能就要求系统的设计必须基于国家标准规范或通行的标准进行，以保证软硬件、数据的匹配和共享，这也是不同城市的开放空间信息系统之间实现连接、数据共享的重要保证。
5.5 效益评价
地理空间信息技术范文5
关键词：信息化；测绘技术；发现
中图分类号：P2文献标识码： A
引言
随着现代信息技术的快速发展，实现地理信息数据服务，发展信息化测绘技术，前提是数字测绘技术的发展，进而促进经济发展和社会发展，这一线路是测绘技术未来的发展方向。利用信息技术在信息化时代背景下，促进信息分享和知识交流，推进信息社会建设，已经作为我国社会经济发展的新战略目标，测绘技术在经历过模拟时代、数字化改造之后，信息技术的发展，随之迎来了测绘技术的信息化时代。测绘的内涵是获取、处理与表达地球空间信息的的学科与技术，数字化是基础，信息化测绘与数字化测绘是密不可分的。信息化测绘是测绘的新一轮发展，它发生了由量变到质变的过程。
一、测绘技术的发展
1、全球卫星定位技术
全球卫星定位技术具有使用简单、测量时间短的优点，其充分利用卫星导航技术，实现了实时动态测量技术的发展，实时动态测量技术就是借助测量软件，在测量时只需要在规定的基准控制点，就可以实现测量的一次成型，大大降低了人力物力消耗，目前实时动态测量技术其在现代工程测量中已经得到了广泛的应用。
2、地理信息技术
地理信息技术是以测绘测量为基础，通过计算机编程平台，利用数据库技术对测绘数据进行储存与使用。地理信息技术的本质就是全球空间分析即时技术，随着互联网技术的发展，地理信息技术呈现出网络化、系统化、社会化特征。
3、遥感技术
遥感技术主要是对物体的遥感技术。在测量中的使用主要是通过波谱产生响应不同的原理来识别不同的物体，遥感技术主要是利用集合形态的物力性质以及物体的位置指标等进行分析。从而实现对物体形态的测绘，遥感技术对于远程测量工程具有重要的意义，目前遥感技术的应用范围已经非常的普遍，并获取的策略效果也是显著的。
4、数字摄影测量技术
数字摄影测量技术是包含了全球卫星定位技术、地球信息技术、遥感技术，因此数字摄影测量技术的自动化、电子化、数字化程度比较高。数字摄影测量技术就是以数码摄影设备为工具通过近景摄影测量软件形成区域三维数字表面模型，实现了高度的测量。数字摄影测量技术对野外测量起到了很大的帮助，尤其是在大比例地形图测量、地籍测绘、变形测量等方面都发挥了重要作用。
二、现代信息化测绘技术
信息化测绘技术是根据需要通过不同的传感器或相应仪器对地球空间信息进行获取、处理、存储、融合、集成、管理、表达与应用的学科、技术。信息化测绘与数字化测绘的本质区别在于由原来传统的“测绘”逐步演变为对地球空间信息的“处理”。从摄影测量的发展可以清晰地看到数字化与信息化的摄影测量有很大的差异。传统的摄影测量（包括数字摄影测量）进行测绘都是基于控制点的。摄影测量所需的控制可以是点，也可以是矢量图上的线状地物，或者利用正射影像，摄影测量需要的控制已经由“控制点”转变为“控制信息”，同时事先作业人员对于控制点的位置与数量并不知情。当今地理空间信息获取的高速度与多数量成为信息化测绘体系的基础，信息化测绘的核心之一是利用多尺度（比例尺）、多时相、多源地理空间信息之间的高度集成与融合。测绘领域里地理空间信息包括各类不同的测绘产品，如多比例尺的4D产品（DOM、DLG、DEM、DRG）。在数据获取方面，信息化测绘技术实现了多元化、实时化与空间化的方式；采用以数据处理与信息融合的技术手段为主；信息表现为网格化、多层次化的存储和管理形式；信息化测绘技术体系最终形成了较丰富的地理空间信息产品，为社会各领域提供了最快捷和最安全的网络设施多元化和人性化的地理信息服务。地理空间信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化是信息化测绘技术的主要优势特征，最终达到了使人们随时随地都能够享受到所需范围内的地理信息化服务。
三、信息化测绘技术发展的趋势“3S”技术
1、GPS技术
（1） GPS技术在建筑工程测绘中的具体应用特点
GPS技术在进行测量的时候自动化程度较高，目前使用的GPS接收机大都向机体小型化以及操作自动化的方向发展，可以由人员自行进行观测，利用相关的数据处理软件对所得数据进行综合的处理，从而求得测点的三维坐标。GPS技术的定位精度较高，还可以为建筑工程建设提供三维坐标。同时，GPS技术在确定观测站所在的平面位置的时候，还可以更为精准的测量出观测站自身的大地高程。
（2）GPS技术在建筑工程测绘中的主要优势
第一，GPS技术的整体适应力较强，在测绘中方便快捷。在对建筑进行作业的时候，利用GPS技术能够使布网变得更为方便，而且在整个作业的过程中，GPS技术无需特殊的环境要求，自身的适应能力较强。第二，GPS能够提高测量的精准度与测量的效率。现如今的社会对于速度与效率的要求更高，利用GPS技术能够最大限度的提高工作效率。第三， GPS技术能够保证测绘工作的安全性。在利用GPS技术进行布网的时候，可以凭借着GPS技术的精准测量，从而减少相应的作业强度，降低作业的难度，减少测量时可能产生的错误，继而保证了整体测绘工作的安全性。
2、RS遥感技术
遥感技术包括卫星遥感和航空遥感，其中航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实际中得到了广泛的应用，卫星遥感影像测图也取得较好的效果，遥感技术可用于气候气象的观测预报、作物的产量估测、病虫害的预测、环境质量的监测以及交通线路网络等各个方面。遥感图像可以反映出水体的色调、纹理、形态等特征差别，根据其显示，就可以大体的识别出水体污染的污染源、污染的范围、面积以及浓度。运用遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已广泛的应用。
3、GIS地理信息系统技术
随着科学技术的不断发展，各种地理信息系统软件相继出现，但对其应用进行研究，可以归纳出以下两项内容：一是通过GIS系统对用户数据进行处理；二是以GIS为基础，开发出符合用户需求的地理信息软件系统。
（1） GIS的综合分析评价和模拟预测功能
对于GIS系统来说，其不仅能够实现对地理信息的提取和存储，同时也可以根据不同地区的实际地理情况建立起相应的模型，并且通过科学的算法从中获取相应的评价结果，以此为各项测量活动提供必要的数据参考。这些发展结果的形式主要为函数和命令，进而对未来结果做出一定的定量与趋势预测，并能预测自然过程中的最终结果，将这些数据与特殊倾向可能出现的后果和各种决策方案产生的效果进行对比，能够做出最优决策，从而最大程度上避免风险的发生。
（2）GIS的空间分析和空间查询功能
为了使工作人员在管理及开发地理信息工作中更加便利，在构建数据库时往往采用分层处理的方式。这种方式的输入为原始图，而分析与查询的结果则是用经过空间操作的原始图来表示的，从空间定位角度来看，处理后的图件仍和原图保持一致。这种空间变换的内容主要有分析重置、拓扑空间查询、分析空集合等。
（3）GIS系统的运用能够建立区域信息系统和专题信息系统
从某种意义上说，专题信息系统指的就是根据矿产资源、水资源以及操场资源等内容所建立起的专题信息系统，其中也包括水土流失的相关信息。
（4）GIS中二次开发函数库的应用能够开发出特定功能的软件系统
其主要内容有数据挖掘模块、地质变量信息的提取模块、图像处理模块、物探数据的处理模块及综合预测模块等，其中地质变量信息的提取模块通过使用MAPGIS中的输入函数和空间功能对整体函数进行分析，使该软件系统目前已基本成形。
（5） GIS的输出功能
地图制图技术是地理信息系统得以发展的基础，因此地图制图仍然是GIS系统的主要功能，并且能够建立起与之相对应的地图数据库，这与传统的手工绘图相比，不仅效率较高，而且也能够有效地降低人工成本，实现更大的经济效益和社会效益。
结束语
综上所述，在信息技术高速发展的今天，测绘事业随之发展的同时也得到了进步，向着高效、精华、高端的方向发展。现代测绘技术为经济建设和社会发展提供可靠数据的同时，作为一项基础性技术更为人类的日常生活提供便利。
参考文献
[1]宋乃吉.信息化测绘技术体系的基本构成与战略分析[J].《消费电
子》,2014,(6).
[2]付劲松.关于测绘工程的质量管理与系统控制探讨[J].《中国科技纵
横》,2014,(5).
[3]杨立忠,左立新.新技术对现代测绘技术发展影响分析[J].《科技与企
地理空间信息技术范文6
关键词：地理信息系统（GIS） 地质科学 油气勘探 可持续发展
中图分类号：T939 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0102-02
1 引言
地质信息是指表征了地壳所在岩石圈运动状态和存在方式的信息，在石油、矿产的勘查、研究、开发、利用和管理过程中起关键作用，也是人和地质资源在相互作用过程中所交换的内容。地质信息技术在油气勘探、建设开发工作中至关重要，随着油气地质勘查工作的不断发展，如何应用地理信息系统对各种复杂地质构造进行研究，管理相关油气地质信息，已成为目前相关部门研究的重要课题。多源信息共享、多学科的融合、智能分析及可视化等这些信息技术都是油气勘探开发中提高效率和质量的重要手段。
地质信息的主要载体是地质数据，由于其具有多源、多维、多态的特征，且来源多样，必然给数据的整理和分析带来繁重的工作。刘江梅等[1]、陈伟[2]、潘继平等[3]、Paulus[4]等，国内外学者对地质信息科学作了大量的研究和探讨工作，这些研究都对地质信息技术在油气勘探中的应用做出了重要成绩。
2 地质信息科学的技术体系
地质信息技术体系的产生始于上个世纪60年代初的物化探测数据处理和模型正、反演的计算机应用，后来引进了DBS技术才使计算机模拟地质信息技术逐步兴起。到了1996年ISO标准化组织对地球空间信息有了确定的定义，即它是一个以系统方式集成所有获取和管理空间数据方法的学科领域（ISO，1996），它是地球信息科学的较为成熟的分支学科[5]。其核心是地球空间信息机理“Geo-Informatics”。主要研究地球空间信息的结构、时空变化、不确定性、解译与反演、表达与可视化及标准化等基础理论问题，其技术体系集成了包括 “GPS、RS、GIS―3S”和计算机技术及网络通讯技术等组成。
由于油气勘探对象都带有空间特征，因此GIS技术从理论、方法和技术等方面对勘查工作产生了深刻地影响。作为有效的管理空间数据的系统，其功能包括：空间数据的获取与存储、数据处理与管理、数据分析及数据更新等几方面的功能（如图1所示）。
在该系统中各部分的功能为：
2.1 数据勘测与采集
GIS系统的数据多为具有空间信息的客观实体，利用油气勘测中的含油气的地理环境，对该区域空间各个因素的勘测是GIS系统的数据来源。数据采集则对这些数据进行格式转换以便于将系统外部的原始数据传输给数据库，对多态、多源的信息，可采用多种方式的数据输入。
2.2 数据处理与更新
数据采集后，还要对数据进行预处理。主要包括对图形数据的格式和大小进行编辑以及对数据属性编辑。同时要注意及时的更新数据，以满足动态分析的需要，实时地对自然现象的发生和发展做出客观的预测。
2.3 数据存储与管理
数据经采集、处理后通过GIS的存储管理功能保存到数据库中，以备GIS分析与提取。
2.4 数据提取与分析
数据提取与分析是GIS的核心功能，主要包括数据检索、数据提取与数据综合分析几个部分。数据检索和数据提取为基本功能，通过一定模式的逻辑运算处理数据。而综合分析功能包括信息比对、统计、二维模型分析、三维模型分析及多因素综合分析等。主要用于模拟实际地质信息，使宏观和微观的信息模型化，辅助技术人员做出正确的判断，以解决特定领域的实际问题
2.5 数据输出
数据输出是将分析的结果以图表或数据的形式显示出来，通过可以在输出设备上按用户要求显示出来。
3 地质信息技术在油气勘探中的应用
油气地质信息系统由两部分组成，首先该系统是建立在油气运聚理论和GIS技术的基础上，用于描述含油气的地质空间信息的理论与方法；另外由于它是在GIS的基础上构建的，以含油气区域的地质环境为研究对象，因此以油气资源信息的建立为核心，为油气地质勘探与决策服务为目的的计算机管理系统。
从研究对象可以得出该系统应包含的地质要素有烃源岩、储集层、盖层和油气运移路径，油气运聚的地质作用包括圈闭的形成和油气的生成、运移和聚集等作用。这些研究内容是应用地质信息进行油气勘探的依据和基础，也是GIS需要解决的具体问题。因此系统的数据资料应形成一体化的空间数据库，根据数据的不同类型和用途分别建库（图2），并使各类信息互相配合使用，通过统计分析、数值运算等技术，提取和分析油气相关信息，并将其转化为有用的参考信息。
在地理信息系统中主要有叠加分析、网络分析、统计分类分析和空间插值分析等[6]。叠加分析是空间数据分析中最常用的功能。根据数据的不同，可实现多边形叠加和栅格叠加。例如在对烃源岩信息参数进行分析时可采用栅格叠加计算；利用叠加功能，通过加权因子可实现多因素综合分析。
地理信息系统中的油气运移数据可进行油气运移路径模拟，根据油气运移的机理，利用系统中流体势和运移通道信息可建立油气运移控制通道图，在此基础上来研究油气运移的方式和路径（如图1）。
4 结语
地质信息技术是油气勘探、建设开发中的重要组成部分，其地质工作勘探与研究直接影响到油气勘探发展，实现GIS技术与油气勘探工作的集成与融合，对增强油气勘探的科学与优先，提高经济效益和社会效益非常重要。
