地理信息系统的核心问题范例6篇

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地理信息系统的核心问题

地理信息系统的核心问题范文1

随着城市经济的快速发展和城市交通多元化进程加快,私人汽车不断膨胀,出租车大量增加。机动车的快速增长给城市道路交通和停车带来巨大压力,造成交通拥挤、交通事故频发,交通环境恶化。尽管相关部门投入大量资金对城市道路及其配套设施进行改造和扩建,在某种程度上缓解了交通的压力。但实践表明不断的拓宽路面用来适应交通发展需要并不是长久之计。交管部门已认识到在城市建成区难以通过大幅度扩大道路提高通行能力的现实条件下,运用ITS解决城市交通问题不失为一个有效手段。

系统设计

系统建设目标从交通管理工作的整体出发,建成以一套基于网络的、实时性的、可视化的交通管理地理信息系统,综合集成现有的流量检测、电视监控、交通控制信号、122接处警、事故分析、警车GPS系统,可以对警力分布、交通标志、停车场位置等数据进行集中管理,实现图形化信息的编辑、查询、统计、分析功能,为各级交通指挥人员提供交通决策信息,实现交通地理数据的共享,也为交通地理数据的更新提供一个平台。开发方式选取目前GIS系统开发与实现一般采取以下三种方式:1)独立开发:指不依赖任何GIS工具软件,独立进行应用系统的开发。2)单纯的二次开发:指完全借助于GIS工具软件提供的开发语言进行应用系统的开发。3)集成二次开发:指利用GIS工具软件实现GIS基本功能,以通用编程软件尤其是面向对象的可视化开发工具为开发平台,进行两者的集成二次开发。下面通过图表对三种开发方式进行比较,如表1。通过比较,我们选用集成二次开发的方式进行系统的开发,尽管前期购买GIS工具软件和可视化编程软件投入较大,但对整个开发而言还是值得的。系统结构城市交通管理地理信息系统是基于交通地图(电子地图)建立的交通道路、设施、信号等及其相关指标建立的多媒体信息系统,主要是为交通指挥、交通规划、交通建设、交通疏导管理的组织与指挥等提供直观的准确的信息,为指挥者决策提供科学的依据,是交通信号控制、电视监控、交通诱导等系统的集成平台。根据系统的建设目标及对用户需求的分析,将整个系统分为5大功能子系统,系统管理、系统维护、图形操作、查询统计、决策支持。系统功能组成图如图1。具体我们可以将系统划分为四大部分(前端采集、信息通讯、决策支撑、系统输出),各部分互为联系、相互作用。图2给出了系统构建的框架。

系统实现

数据组织与管理交通信息是地理信息系统的核心资源,也是交通地理信息系统分析的基础。如何合理的组织与管理交通信息是交通地理信息系统建设的一个关键问题。交通信息种类繁多,如:道路网信息、交通管制信息、警力分布信息、路口及信号灯分布信息、电视监控分布信息、诱导屏分布信息、电子警察分布信息、公交线路信息、紧急救援部门分布信息、大型交通流集散场地分布信息等;且信息来源广泛,获取手段丰富,如:交通控制系统、电视监控系统、诱导系统等等;此外由于交通本身所具有的动态性、复杂性使得交通数据管理与其他GIS应用有很大的差异。本系统通过引入基于特征的城市交通网络非平面数据模型。把道路等作为有特征的对象;引入了车道的概念,以车道作为道路组成的基本单位;引入高程z,使对道路的描述不再是平面的,很好的解决了基于专题地理分层的空间数据模型和基于平面强化的空间数据模型存在的不足。同时采用线性量测系统,引入动态分段的概念,对交通特征和交通事件进行描述。在数据存储上将空间数据和属性数据分开,通过关键字段建立两者之间的关联,从而为系统管理提供更大的灵活性,更好的发挥两者各自的特点。系统安全系统安全是GIS建设中的一个核心问题,一般由物理安全、逻辑安全和安全管理三个方面组成。物理安全主要涉及关键硬件设备的安全和信息储存地点的安全等内容;逻辑安全主要指访问控制和数据完整性方面的问题;而安全管理则包括人员安全管理政策和组织安全管理制度等问题。从逻辑安全角度来说,系统从两方面入手,保证系统安全可靠运行。首先从数据输入来看,系统采用严格的数据检查机制,保证输入数据的正确性和完整性;其次从系统访问来看,系统将用户权限细分为功能访问权限和数据访问权限,就是说特定的权限只能访问特定的功能和操作特定的数据。系统集成城市交通管理地理信息系统是以系统工程原理为基础,以GIS为支撑,以监控系统为驱动的信息集成平台。这种集成不是简单的连接或数据交换,而是在经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组后实现的。系统利用GIS技术将电视监控、交通控制信号、122接处警、警车GPS定位等的实时动态信息、警力分布、交通标志等数据采集起来,进行综合分析处理后,为交管部门快速有效的提供辅助决策并可通过信息的方式,向公众提供全方位的交通信息服务。区域控制和诱导系统与GIS集成交通信号控制系统是城市交通指挥中心建设的核心,它采用西班牙的MOT系统,由中心控制主机、区域控制器、路口设备三级构成,对汉口中心城区129个路口进行计算机联网协调控制,可对控制范围内的交通参数进行采集、分析和显示,同时对控制路口的周期、绿信比、相位差进行优化,实现子区域的协调控制或绿波控制。交通诱导系统是智能运输系统ITS研究的一个重要方面,它的目的是通过引导车辆选择正确的路径,从而缓解交通拥挤,使道路网的交通流量均匀,最大限度地提高道路网的通行能力。区域控制系统获取路网交通流量数据,将堵塞信息发送给诱导系统,诱导系统将信息对外。GIS则可以获取诱导屏上的动态显示信息和路网交通流量信息,为交通决策提供辅助。图3为三者的集成框架。CCTV和区域控制与GIS集成交通视频监控系统是了解全市交通状况和治安状况的窗口,是公安交通指挥系统不可缺少的子系统,视频监控系统是智能交通系统的一个重要组成部分。通过将三者集成,我们可以在GIS地图中确定任意CCTV摄像机的位置,同时可以通过这些选中设备观看它们的视频图像;同时区域控制系统可以将拥堵警报发送到视频矩阵并将摄像机自动定位指向拥堵位置,在选中的监视器中进行显示。集成原理如图4。

交通管理地理信息系统应用——武汉市交通管理监控地理信息系统

武汉市交通管理地理信息系统是交通信号控制、电视监控、交通诱导等系统的集成平台。通过交通管理地理信息系统实现了各系统信息资源的整合和共享,同时为各系统提供了显示、控制和查询的专用图层。系统还包含了城市交通管理所需的各种基础信息,并提供了这些信息的查询、分析、显示、输出等功能。系统主界面武汉市交通管理地理信息系统按照由低到高的原则将用户权限分为四种:普通用户,数据管理员,系统维护员,系统管理员。高级用户兼有低级用户的功能,同一级别用户由于管理员分配不同功能上也可能存在差异,管理员具有系统所有功能,且只有一个。图5显示的是普通用户权限下的操作主界面。图6是数据管理员权限下的操作界面。系统输出研究交通事故多发地点(黑点、黑段),对于加强交通管理、预防交通事故的发生,具有十分重要的意义。图7给出了交通事故黑点的操作界面。城市交通的信息化管理的目的是为了服务于广大市民,因此交通地理信息系统的功能不仅是为政府和管理者提供信息决策支持和管理规划,同时也应该具有为广大市民提供交通信息、出行指导的功能。乘公共交通系统工具出行的市民可以通过交通地理信息系统了解如何乘车才能最快或最经济地到达目的地;自己驾车的市民在出行前知道当时的路面交通状况如何,从而选择一条节省时间的最佳路线。图8显示了如何通过获取两点间的最短路径。

地理信息系统的核心问题范文2

关键词 新农村;规划;参与式农村评估;地理信息系统

中图分类号 F320.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)02-0348-03

制定突出地域特色、符合地方实际、实施操作性强的建设规划既是推动农村又好又快发展的关键,又是推进新农村科学发展和可持续发展的前提和基础[1]。20世纪80年代以来,随着参与式发展理论和实践的引入,参与式农村评估(participatory rural appraisal,PRA)作为在农村发展项目的设计、实施、评估、验收中常用的农村调查研究方法,被广泛地运用于农村规划等领域[2-3]。同时,新农村建设规划中所涉及的产业发展、新村建设等信息具有显著的空间特性,规划必须与实际的空间地理位置关联。地理信息系统(geographic information system,GIS)作为对地球空间数据进行建模、存储、检索、分析和表达的计算机系统,以其对空间信息的准确辨识、海量存储、空间分析等功能,为新农村建设规划提供了强有力支撑。以四川雁江省级新农村示范片为例,以参与式农村评估和地理信息系统为工具,介绍规划方法和技术路线,对半结构式访谈、参与式绘图、问题树分析、空间分析、数据库建设及三维可视化等进行详细阐述。

1 研究区概况与规划方法

四川雁江省级新农村示范片是四川首批省级新农村建设示范片之一,位于四川省资阳市雁江区西北部,地理坐标为东经104°38′36″~104°46′32″,北纬30°08′19″~30°12′57″,距资阳城区约5 km。省道106线、沱江及其支流阳化河贯穿其中。示范片涉及雁江镇前进村、保和镇晏家坝村、临江镇文昌村等3个乡镇的22个行政村,覆盖面积60 km2,1.1万余户,3.5万余人。海拔350~490 m,属于典型的浅丘带坝地貌。

该研究主要运用PRA中直接观察法、半结构式访谈、参与式绘图、问题因果分析(问题树)等方法[4],同时通过GIS实现PRA信息与区域信息的交融和集成,进而运用空间数据存储、处理和分析等功能,对自然资源、基础设施、产业、居民点等进行定位、定量分析,为规划提供翔实准确的数据支撑和科学的决策依据。新农村规划技术路线如图1所示。

2 前期准备

2.1 初步调查与资料收集

收集规划区的自然地理、交通、气候、经济、社会、人文等各方面信息。重点收集资源状况、居民点现状、产业现状、基础设施建设等几个方面的信息。尽量收集地形、遥感影像、土地利用现状等地理信息。

2.2 内业准备

2.2.1 资料整理与预处理。利用GIS工具对地图进行矢量化,构建涵盖规划区行政区划、交通、水系、居民点等信息的基础空间信息框架,并通过高程线(或点)生成数字高程模型(DEM)。利用遥感影像解译(或土地利用现状图),将土地利用进行分类、测算,并初步统计规划区的土地利用状况,对土地未来发展有总体把握。在此基础上,结合地形地貌和土地利用状况,用GIS对规划区进行空间辨识,为确定产业、民居、基础设施建设等的用地布局及范围提供参考依据,以便详细调查和规划过程中更具针对性。

2.2.2 基础图件与访谈提纲制作。通过基础数据的处理,可以制作区位图、土地利用现状图等基础图件,以便在详细调查中进行核实。同时,在前期资料收集中,大部分属于二手资料,且比较笼统,而建设性规划资料应尽可能详细、准确[5]。在对各村、重点企业、专业合作组织等进行详细调研时,需要开展半结构式访谈等工作,因此要制作访谈提纲,以便资料收集更为客观、翔实。内容主要包括村详细信息、主导产业发展情况、基础设施建设情况、村庄建设情况。

3 调查方法

3.1 半结构式访谈

半结构访谈是一种通过与访谈对象直接交流而获得信息的方式,是一种开放、交互式的访谈形式[6]。根据提前拟定的采访提纲,围绕资源利用、产业发展、村庄建设、基础设施建设等主题,向村干部、村民代表等被采访者进行开放式提问,充分调动其主观能动性,并整理他们介绍的有关新农村建设方面的经验、教训以及对问题的看法和愿望,全面获取农村社会经济、资源状况、存在问题等,为规划做充分准备。

3.2 实地勘察与参与式绘图

规划区的空间信息和非空间信息都随时间不断变化,而基础资料的时效性不尽一致,因此,需要到实地验证调查信息的准确性。通过村民参与式绘图,结合实地核对、GPS现场测量等方式,在土地利用现状等事先准备的基础图件上对基础资源(土地、森林等)、基础设施现状(道路、交通等)、产业发展现状(种植、养殖等)、新村建设情况等信息进行确认。还可以标出意向性规划的重要地物,如:居民点、道路、沟渠、园区、村委会、企业、公共服务点等。同时,可以与村民讨论关于利益群体如何利用资源(如权属),新农村建设存在题、冲突、机会和解决方法等方面的问题。

4 调查结果分析与辅助规划

4.1 PRA调查结果及问题树分析

通过问题树方法,对示范片新农村建设分析。问题树是按照对事件的因果关系,将某一事件的原因逐级分解的方法[7]。一般从出现的问题出发,追溯引起该问题的最原始和最直接的原因。问题树分析可帮助规划组成员和当地群众共同发现和分析新农村建设中的项目和事件所产生的影响、资源和活动的流向,并形象直观地表达起因、影响和联系。

对详细调查中当地群众普遍反映的基础设施不完善的问题,进行不同层次的分析。基础设施不完善作为示范片新农村建设PRA问题识别中的核心问题,主要包含交通、水利、土地、公共服务等基础设施的条件差和不完善。经过与当地群众的广泛讨论,得出问题树状图(图2):通过问题的过渡与演替,可以得出“基础设施不完善”与新农村建设方向和项目规划存在必然联系。示范片通过科学布局的产业和新村建设项目,并配套完善的基础设施建设,可以实现基础设施与产业发展,产业发展与新村建设之间的良性互动。

4.2 地理信息系统辅助分析

4.2.1 坡度、坡向分析。运用GIS空间分析功能,可以通过数字高程模型对规划区域坡度、坡向等进行分析,以作为用地适宜性评价、产业园区定位、新村建设选址等的重要参考依据[8]。图3为坡度图,分析表明,规划区沿河流(沱江及其支流阳化河)坡度较小(0~5°),适合发展规模化现代农业,而丘陵区域地形较为破碎。

4.2.2 规划项目影响范围分析。道路、园区建设以及河流整治等重点项目的建设,在规划中都应进行设施的影响范围分析。利用GIS的缓冲区分析功能[9],可以方便、快速的生成满足一定条件的影响范围,辅助民居区、廊道、园区等边界的确定。图4以道路和河流为例说明影响范围缓冲区分析。

4.2.3 规划数据库建设与三维可视化。将详细调查并修改完善的数据,利用GIS数据建库工具,构建空间数据和属性数据库[10]。数据库的建设主要包括基础地理信息库和规划专题数据库。前者是有关行政区划、地形地貌、交通、水系、居民点、土地利用等基础空间地理要素和地理框架数据;后者是由新农村建设相关部门提供和规划相关的产业发展、村庄、基础设施建设等专题数据。数据库构建以后,规划中产业布局、居民点布局、基础设施布局等规划指标的相关数据可以利用统计分析功能通过数据库获取,在很大程度上提高了工作效率。同时,运用地理信息系统对数据进行可视化表达,可以直观地表达和展示规划区的基本情况及规划项目内容,为规划组成员与当地群众及地方部门搭建一个沟通的平台,图5为地理信息三维可视化表达。

5 规划建议

根据对示范片地形地貌、资源状况、存在问题等方面的分析,提出以下规划建议。一是产业发展作支撑。建议构建现代农业园区集群发展的格局,在坡度较小、适宜规模化发展的地块建设农业科技园区、现代农业示范园区、农业产业园区,形成从科技创新到试验示范到规模生产的园区体系,以现代农业的发展来支撑新农村建设。二是民居建设需适当。根据浅丘带坝的地形条件,建议宜聚则聚、宜散则散、产村互动,平坝区及乡镇周边的村相对集中,可与集镇建设相结合建设生态社区,节约用地;而对于浅丘地带,建设生态农庄,与生产发展相结合;同时配套建设公共服务设施。三是基础设施要互动。一方面,先期建设好示范片内重大基础设施,为产业和新村建设奠定基础;另一方面,园区道路、农渠、土地整理等基础设施建设作为产业、新村建设的配套;设施与产业发展、设施与新村建设协调互动、相互促进。四是景观生态求和谐。重点建设庭院景观,道路、河流廊道景观以及园区防护景观。将庭院景观与生态经济建设相结合,采用果树等进行绿化,保持乡土风格;科学选择和搭配绿化,尊重水域蜿蜒曲折、自然流线的优美形态;选择适合当地生长的经济林(果)作为防护林带,建设能够调节小气候、保持水土、涵养水源、美化环境的农业园区防护林体系。

6 结语

应用PRA和GIS工具进行新农村建设规划,一方面通过规划人员与当地群众的沟通,充分调动村民的积极性,进而与村民共同分析农村发展中存在的实际问题以及问题的内在原因,克服“自上而下”式规划的缺陷;同时,准确定位、快速处理规划相关的空间信息,并通过数据查询和空间分析,为规划建议的提出提供强有力的信息支撑和科学的决策依据,使规划方案更符合实际情况,具有更强的可操作性。

7 参考文献

[1] 卜振龙.社会主义新农村规划设计的几点探讨[J].沿海企业与科技,2006(11):49-51.

[2] 崔淑丽.参与式农村评估(PRA)在现代农村(业)综合开发项目中的应用[J].宁夏农林科技,2001(6):39-42.

[3] 赵庆玲,田敏.基于社区的生态林业规划方法研究[J].山西林业科技,2011(3):14-16.

[4] 高伏均.参与式农村评估工具的使用[J].林业与社会,2003(4):10-11.

[5] 刘晓平.以“3S”技术为支撑开展新农村建设规划[J].河北遥感,2008(4):3-5.

[6] 杜徐军,金爱武.浙江省现代农业园区农户特征和生产经营状况分析——基于对安吉、遂昌、庆元3县毛竹现代园区的调查[J].中国农学通报,2012,28(10):74-79.

[7] 张志,朱清科,朱金兆,等.参与式农村评估(PRA)在流域景观格局研究中的应用——以晋西黄土区吉县蔡家川为例[J].中国水土保持科学,2005(3):25-31.

[8] 董晓媛,杜森.基于ArcView的地形分析在新农村建设规划中的应用[J].安徽农业科学,2007,35(36):11910-11911.

地理信息系统的核心问题范文3

关键词:地理信息系统空间数据模型模型层次

中图分类号:C922 文献标识码:A 文章编号:

地理信息系统(GIS)从诞生以来一直是信息科学中研究与发展最活跃部分,它在空间信息的采集、建模、数据组织、可视化表示和分析等方面取得了大量的研究成果,其中空间信息的数据组织和管理是 GIS研究的核心问题。空间数据类型繁多、异常复杂,组织的好坏和检索的效率是衡量一种空间数据应用系统成败的关键,对空间数据的处理及空间数据模型的研究是GIS 区别于其他系统的特点之一。

1 空间数据模型

数据模型是对现实世界中的数据和信息的抽象、表示和模拟。 空间数据模型就是寻求一种描述地理实体的有效的数据表示方法, 根据应用要求建立实体的数据结构和实体之间的关系以便于应用。目前,在 GIS研究领域中,已提出的空间数据模型有栅格模型、矢量模型、栅格-矢量一体化模型和面向对象的模型等。

1.1 栅格数据模型

栅格数据模型是最简单、最直观的一种空间数据模型,它将地面划分为均匀的网格,每个网格单元由行列号确定它的位置,且具有表示实体属性的类型或值的编码值。在地理信息系统中,扫描数字化数据、遥感数据和数字地面高程数据 (DTM)等都属于栅格数据。 由于栅格结构中的行列阵的形式很容易为计算机存储、操作和显示,给地理空间数据处理带来了极大的方便,受到普遍欢迎。 在栅格结构中,每一地块与一个栅格像元对应。 不难看出,栅格数据是二维表面上地理数据的离散量化值, 而每一个像元大小与它所代表的实地地块大小之比就是栅格数据的比例尺。

栅格数据模型的显著特点是地图输出快, 数据结构比较简单,便于面状数据的处理,可以快速获取大量的数据,数学模拟方便,多种地图叠置分析方便,进行空间分析比较容易,容易描述边界复杂和模糊的地物,特别适合FORTRAN,BASIC等高级语言作文件和矩阵处理, 这也是栅格结构易被多数地理信息系统接受的原因之一。它的缺点是数据存储量大、空间位置的精度低、难于建立网络连接关系、绘图比较粗糙。

1.2 矢量数据模型

矢量模型是用构成现实世界空间目标的边界来表达空间实体,其边界可以划分为点、线、面等几种类型,空间位置用采样点的空间坐标表达,空间实体的集合属性,如线的长度、区域间的距离等,均通过点的空间坐标来计算。 根据空间坐标数据的组织与存储方式的不同,可以划分为拓扑数据模型和非拓扑数据模型(例如面条模型)。

拓扑模型是将实体间的某些拓扑关系和点、线、多边形直接存贮在表中,没有数据冗余。 通过这些表,可以方便地判断线状实体的连通关系和面状实体的邻接关系。 该模型在空间数据的组织、 拓扑空间关系的表达、 数据模型的拓扑一致性检验及图形恢复等方面具有较强的能力, 因此被广泛应用于 GIS 软件, 如Arc/Infor等。 但是采用该方法构建新的拓扑空间关系时,所用的时间量大。

在非拓扑数据模型如面条模型中,地物用一系列坐标串表示, 这种表示记录了空间实体的形状信息,但没有考虑空间实体间的邻域关系,相邻多边形的公共边被重复存储,其拓扑关系信息必须在数据文件中通过搜索所有实体的信息, 并经过大量计算才能得出,因此难以有效地进行空间分析,但比较适用于制图系统。

矢量模型的突出优点是能完全显示和表达点、线、面的空间位置及它们之间的所有关联关系建立拓扑结构,从而提高空间网络分析的能力,空间位置和输出图形的精度高、 数据存储量小、容易定义和操作单个目标,能方便地实行坐标变换、距离计算等。 缺点是缺乏与遥感及数字地面模型(DEM)直接结合的能力,边界复杂和模糊的事物难以描述,数据结构比较复杂,难于处理多种地图的叠置分析操作。

1.3 矢量-栅格一体化数据模型

从几何意义上说,空间目标通常有三种表达方式:(1)基本参数表达。一个集合目标可由一组固定参数表示,如长方形由长和宽两参数描述;(2)元件空间填充表达。 一个几何目标可以认为是由各种不同形状和大小的简单元件组合而成, 例如一栋房子可以由一个长方形的方体和四面体的房顶组成;(3)边界表达。一个目标由几种基本的边界元素即点、线、面组成。矢量数据结构和栅格数据结构各有优缺点, 矢量-栅格一体化数据模型具有矢量和栅格两种结构的优点。

在基于矢量的GIS系统中, 使用的是边界表达方法。 这种矢量结构用一组取样点坐标表达一条弧线段或一个多边形, 这是人们使用地图引申出来的习惯概念,用这种数据结构,人们可以方便的得到长度、面积等。在基于栅格的GIS系统中,人们已经用元件空间充填表达面状地物。对于线状地物,以往人们仅使用矢量方法表示。事实上,如果采用元件空间充填表达方法表示线性目标,就可以将矢量和栅格的概念统一起来,进而形成成矢量-栅格一体化的数据结构。

设在对一个线性目标数字化采样时, 恰好在所经过的栅格内部获得了取样点,这样的取样数据,具有矢量栅格双重性质。一方面,它保留了矢量数据的全部特性, 一个目标跟随了所有的位置信息并能建立拓扑关系;另一方面,它建立了路径栅格与地物的关系,即路径上的任意一点都与目标直接建立了联系。这样,每个线性目标除记录原始取样点外,还记录所通过的栅格,每个面状地物除记录它的多边形周边以外,还包括中间的面状栅格。无论是点状地物、线性地物、面状地物,均采用面向目标的描述方法,即直接跟随位置描述信息并进行拓扑关系说明,因此它完全保持矢量的特性,而元件空间填充表达建立了位置与地物的关系, 使其具有栅格的性质。 这样的数据结构就是矢量-栅格一体化的数据结构,基本上具有两种数据模型的优点。

1.4 面向对象的数据模型

面向对象的方法起源于面向对象的编程语言。他以对象为最基本的元素来分析问题、解决问题。 客观世界由许多具体的事物、抽象的概念、规则等组成的,可以将任何感兴趣的事物、概念都统称为“对象”, 面向对象方法的基本出发点就是尽可能按照人们认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题。计算机实现的对象与真实世界具有一对一的对应关系,不需作任何转换,这样使面向对象方法更易于为人们所理解、接受和掌握。 所以,面向对象方法有着广泛的应用前景。

面向对象的定义是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示,这个对象是一个包含了数据集和操作集的实体。除数据与操作的封装性以外,面向对象数据模型还涉及到四个抽象概念:分类、概括、聚集、关联、以及继承和传播两个语义模型工具。一些学者在这一领域开展了多方面的研究,利用面向对象的技术,即把 GIS 要处理的地理目标,抽象为不同的对象,建立各类对象的联系图,并将各类对象的属性与操作封装在一起。 一般是将地理空间目标抽象为结点、弧段上的内点、弧段、点状地物、线状地物、面状地物、复杂地物、无拓扑关系的面状地物、地物类、专题层、工作区、工程等一系列对象。利用面向对象的数据模型可完成三维空间数据模型、时态空间数据模型等的初步定义和实现基于 Internet结构的分布式空间数据模型。

面向对象的技术是当今信息技术领域流行的模型和系统构造方法,也是当前 GIS 研究领域的热点问题,它具有如下的优点:

一体化的存储体系。 所有对象 、空间和非空间。均存储于同一个数据库。

数据的录入和编辑质量更加准确, 有有效的智能规则约束。

用户与数据对象的关系更贴近实际。 逻辑模型与存储模型的差别缩小, 用户的注意力将更多地放在数据表达方面。

特征之间存在丰富的上下文约束关系, 如拓扑、空间和普通关系。在编辑时不会出现违背常理的事发生。

具有更优越和灵活的图形显示, 用户可有效控制显示行为。

动态过滤方式显示图形。

具有丰富的图形定义和功能,能精确美化图形。

能管理特大型数据集合,不需要空间分区。

支持多用户环境。

但是在应用面向对象的方法构造 GIS 模型和计算时,也存在一些问题,表现为:

经典的 GIS 空间模型缺乏对 GIS 关系和空间计算的总体指导,已有的模型有局限性,思想方法与面向对象的思想差距较大。

面向对象技术的数据抽象技术提供了实现纵向空间关系的解算能力,但对横向的空间关系的解算能力较差, 所以即使利用面向对象的方法完成了GIS的空间对象定义,并实现了对象的分类、联合、概括和聚合、类的继承、封装、聚集等,在空间关系的构造和空间计算的模式确定方面仍然缺乏全面指导的面向对象GIS空间模型的理论。

基于点、弧段、线、多边形、复杂对象等对象的定义只能抽取GIS空间现象的一般特征,不能满足空间现象多变、突变、关系蕴涵复杂的要求,实现的空间解算功能有限。

尽管仅有面向对象的方法是不够的,当前,它还不能完全应用于GIS中,面向对象的空间数据模型只是GIS空间数据模型的一部分。 但需要强调的是,面向对象的空间数据模型给GIS系统的设计和功能实现带来了前所未有的方便与快捷,面向对象设计方法是实现GIS系统开发和计算的重要思想,很多GIS软件正努力发展自己的面向对象数据模型。

2 空间数据模型的层次

一般而言GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个不同的层次组成,如图1。所示。 其中,概念数据模型是关于实体和实体间联系的抽象概念集,逻辑数据模型表达概念模型中实体及其关系,而物理数据模型则描述数据在计算机中的物理组织、存储路径和数据库结构,三者间的相互关系如图1所示。

2.1 概念数据模型

概念数据模型是人们对客观事实或现象的一种认识,有时也称为语义数据模型。不同的用户由于在关心的问题、研究对象、期望的结果等方面存在着差异,对同一客观现象的抽象和描绘会形成不同的用户视图,称为外模式。GIS概念数据模型是考虑用户需求的内容,用统一的语言描述、综合、集成的用户视图。目前存在的概念数据模型主要有矢量数据模型、 栅格数据模型和矢量-栅格一体化数据模型。

2.2 逻辑数据模型

逻辑数据模型将概念数据模型确定的空间数据库信息内容,具体地表达为数据项、记录等之间的关系,这种表达有多种不同的实现方法。常用的逻辑数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型以及最近兴起的面向目标或称为面向对象模型。

2.3 物理数据模型

逻辑数据模型不涉及底层的物理实现细节,而计算机处理的是二进制数据,必须将逻辑数据模型转换为物理数据模型,转换要涉及空间数据的物理组织、空间存取方法、数据库总体存储结构等。其中,空间数据存取和查询及查询优化是目前国际GIS研究的一个重要课题。人们目前将空间定位数据及其属性看作多维空间中的点,采用栅格文件系统、KD树、四叉树、R树等多维点索引结构进行索引,但是由于最小边界局限往往重叠嵌套及空间数据具有的复杂性等,还需要研究在空间数据模型和数据结构的基础上提高GIS空间数据管理的效率。因而,物理数据模型是GIS空间数据的具体物理实现过程,负责对空间数据进行组织、存取、优化等。

3 结 语

综上所述,空间数据的组织和管理是GIS领域研究的核心问题之一,由于各种空间数据库在数据模型、数据结构上的差异, 如何实现不同空间数据库之间的互操作,实现数据共享,已成为当前构建大型GIS软件过程中的瓶颈问题。

随着计算机软硬件技术的发展, 地理空间数据的新应用,空间数据量的庞大及空间对象、空间查询的复杂性, 地理信息系统对空间数据模型提出了较高的要求,近来一些学者在探索对象-关系空间数据模型和面向对象的矢量-栅格一体化空间数据管理模式方面取得了较大的进展,并在逐步走向实用。

参考文献

[1] 戴上平,黄革新.空间数据模型研究[J].武汉冶金科技大学学报(自然科学版),1999

[2] 龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社,2001

地理信息系统的核心问题范文4

(厦门理工学院 计算机与信息工程学院,福建 厦门 361024)

摘要:本文基于当前测绘信息化发展宏观背景,以地理空间数据处理为核心,以测绘工程复合型人才培养为目标,研究测绘工程专业中计算机相关课程的地位和作用,通过比较分析计算机相关课程在国内高校测绘专业设置的现状和问题,并在课程设置、教材更新、教学方法方面给出一些具体的改进措施,提出以空间处理处理为核心的“5-2-3”的课程设置结构,以期能提升测绘本科生对计算机课程的学习的热情和效率,并以计算机相关技术作为纽带,拓广传统测绘基础知识体系.

关键词 :测绘工程;计算机课程;教学方法

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)05-0230-03

当前,地理空间信息、生物技术和纳米技术已被认为是当今世界的三大新兴技术.据统计,“十一五”期间,我国地理信息产业增幅超过300%.预计到“十二五”末,我国地理信息产业年产值有望超越2000亿元.作为国家重点支持的科研领域,地理空间信息产业内容涵盖了测绘、地理信息系统(GIS)、卫星导航(gps)、遥感(RS)、计算机等多个学科专业[1].各学科专业知识体系相互借鉴交融,逐步形成“专业互补、技术专攻、协同进步”的发展趋势.各学科研究重点围绕着时空数据为核心,以解决地理空间问题为目标,构建时空数据从获取、存储、显示、到处理、分析、输出以及应用的一体化功能框架[2].不同学科差异体现在针对空间数据处理的侧重点有所不同,例如测绘专业主要偏重于利用人工,借助测量专业仪器采集高精度的空间数据;遥感则主要利用中远距离的航空航天飞机,搭载传感器快速获取大范围的影像数据.《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》明确提出“五个能力”的快速提升,形成一批具有国际竞争力的民族品牌软硬件产品的要求.因此,近年来随着信息化测绘技术体系的逐步完善,测绘手段、测绘成果展示以及应用领域等都发生了质的变化.面对测绘学科由数字化向信息化转变和发展所带来的机遇和挑战,作为测绘人才输出摇篮的中高等院校,如何在满足社会市场对传统测绘技能型人才需求的前提下,进一步深化测绘人才的创新教育培养模式、拓广学生的知识纵深体系、实现测绘复合型人才培养目标是当前需要考虑的重要问题.

1 测绘工程专业现状

传统测绘方式主要通过地面观测技术、手工操作等方式进行数据采集和处理,其劳动强度大、时间周期长、测量精度低.随着测绘学科由数字化阶段向信息集成化阶段的转变,现代测绘方式正逐步向自动化、智能化、多样化方向发展.技术的不断革新必然导致行业对于测绘人才的需求结构也随之变化,突出表现在三个方面:(1)劳动密集型向知识密集型转变;(2)单一型人才向复合型人才转变;(3)单一测绘学科向多学科交叉转变[3].因此,对于高校测绘人才的培养,首先必需结合时势、因地制宜,制定科学合理的课程体系.在课程设置方面,一些研究指出,当前测绘人才培养的首要任务是明确人才培养的指导思想,即改革传统单纯的“知识型”,“技能型”教育模式,向以“实践型”、“创新型”培养模式转变.依据这一指导思想,要求测绘专业培养方案的制定需要在确保数理基础知识掌握的前提下,对众多测绘专业课程、交叉学科课程进行筛选,分清主次关系,突出重点.尤其要注重理清不同专业课程之间的交叉、关联、衔接、耦合等关系,通过合并或归类形成条理化、系统化的课程体系架构[4].此外,在应用层面上,测绘作为一门应用型专业,宜结合目前一些院校“产学研结合”的教育发展方针[5],推进高水平的教师队伍建设、构建产学研结合的教学模式、加强校园同行业单位的密切联系.通过联合实验基地培养等方式,充分了解市场需求和科技导向,一方面有助于专业适时、灵活的调整教学内容,另一方面也可让学生尽早接触社会,准确定位自我,进一步提高自我学习的积极性和能动性.

如图1所示,国外高校的测绘工程专业,其教学内容采用以大地测量、工程测量、定位导航、地理信息系统四个主题为主体的专业培养模式.其中,大地测量和工程测量是传统测绘是测绘专业人才必备的知识体系;而定位导航和地理信息系统则是同其它地理空间专业交叉发展的新兴领域,极大的拓宽测绘技术本身的应用层面,也是测绘复合型人才的主要体现[6].相比国外,国内高校对于测绘工程专业人才的培养在认识上还存在一定的偏差和滞后,主要表现在多数测绘专业院校对学生的培养重心仍旧集中在传统的大地测量和工程测量两个方向,而对后两方向的投入比重则相对较弱且与新兴地理信息技术的衔接不足等缺陷[7].其原因在于我国传统测绘的定义同现代地理信息技术学科的交叉融合存在脱节.尤其是在同计算机技术相关方面的技术脱节十分严重.导致国内测绘工程专业培养体系普遍过于保守,使测绘工程专业毕业生的知识体系形成“孤岛现象”,无法满足当前测绘信息在环境、城市、国土等跨领域的研究工作[8].

通过分析国外测绘专业建设体系发现,不管是传统工测、地测,还是新兴导航、地理信息主题,其实质都是围绕空间数据处理这一核心问题.空间数据具有数据量大、时空复杂、多尺度等特征,因此对于空间数据的处理必须借助计算机技术,这也使得对计算机应用的熟练程度成为了衡量现代测绘人才教育培养目标的关键.然而,目前我国对于测绘工程专业计算机课程设置普遍还存在一系列问题,诸如课程设置目标错误、课程时效性差、缺少实用的专业教材、结构不合理等[9],具体分析见下一小节.

2 存在的主要问题

对测绘行业本科生而言,早期传统测绘学所要求的三大基本功,即“测、绘、算”的内涵在现代测绘行业中有了很大的变化.其中,“测”主要指对测绘仪器操作技能的要求.随着GPS、全站仪、电子水准仪等自动化仪器的出现,“测”变得更简单,对操作技能的要求大幅度降低,因此“测”更多的体现在对仪器开发、工作原理以及性能的理解和掌握.“绘”指地图绘制,目前有关地图绘制工作基本借助于计算机,因此绘图技能更多指的是电子绘图软件的使用以及二次开发;“算”早期主要指测量项目中平差计算或者坐标转换等常见测量计算,而现代测绘的“算”则指的是对空间数据模型的信息化处理.同过去相比,现在的空间数据具有处理量大、方式种类多样、过程复杂等特点,因此,“算”的能力成了衡量学生对本专业知识水平的重要标准.本着高效的目的,对于海量数据的处理通常借助于计算机来完成,因此现代测绘工作者算的能力主要表现在掌握数据处理方法,软件开发能力和软件使用的熟练程度,即测绘应用领域的计算机技术水平.因此无论是从“三基”能力,或者是“五会”等衡量指标对现有测绘专业毕业生进行考量,都可反映出现代测绘行业对学生空间数据处理,尤其是借助于计算机技术处理空间数据的高要求[10].目前国内高校测绘工程专业所开设计算机相关课程在数量上虽可满足教学需要,但在课程质量、课程衔接方面存在许多缺陷,特别是也缺少相对应的专业课程实践,具体主要体现在以下几点:

2.1 计算机课程设置培养目标错位

对测量专业而言,测绘知识和技能的教育是专业核心,而计算机技术更多的是作为一种工具,在实践环节中起作用[11].在实际工作中,通常需要能既懂测绘专业知识和基本技能,又能熟练时候用各种测绘专业软件的技术人才.这就要求在教学过程中能够形成以基础知识引导实践内容,以实践方式加深知识理解的螺旋式教育模式.一方面加深学生对于测绘空间数据模型、数据操作等知识的掌握,另一方面也可培养学生的自我学习和动手实践能力.因此计算机技术课程的开设必须基于测绘理论知识进行深化拓展,尤其要注意课程之间的主次衔接和连贯性.目前国内高校对于计算机课程的设置过多的关注客观需要,反而忽视了学生主体的发展需求,片面的强调知识的掌握和技能强化.

2.2 计算机相关课程设置结构不合理

目前,我国测绘工程教育课程体系普遍存在不合理的现象,主要表现在:知识结构搭配不合理,偏重计算机理论课程,轻视了计算机实践课程;侧重基础课程的普适教学,忽视计算机专业课程的深化.导致传统计算机知识同测绘专业的交叉融合内容较薄弱,内在知识体系的衔接不够,无法体现测绘计算机课程的教育特色.

2.3 计算机课程设置时效性不高,教材更新缓慢

我国学校测绘工程计算机课程内容主要借鉴计算机专业的基础知识体系,受限于师资水平或者专业背景,一些课程,如C语言,VB语言的教案设计沿用多年,知识陈旧,更新缓慢,已跟不上计算机技术的高速发展的步伐.究其原因,一方面是因为测绘专业培养体系过于保守,新技术的成果没有及时在计算机课程内容中得到体现和反映;另一方面,借鉴而来的计算机课程缺乏同测绘专业知识体系之间融会贯通,过于强调计算机知识体系的完整性,力求面面俱到.然而在课时固定的前提下,不加筛选,去重的课程设置,一方面加重了学生掌握基础知识的负担,同时也忽视了对学生自我学习、适应能力的深化和培养,甚至会使学生对重复性学习产生抵触情绪,“学而非用”,“学而无用”的现象时有发生.

3 改进措施

基于上述存在问题分析,本文针对性的提出几点有关测绘工程专业计算机课程设置方面的改进措施:

3.1 明确计算机技术在测绘工程专业中辅助工具的定位

依据专业课程总学分提出“5-2-3”的课程设置比例,即传统测绘,包括大地测量和工程测量相关理论及实践课程学分比例占50%,计算机技术相关课程占比20%,而定位导航、地理信息系统相关课程学分比例占30%.三者之间主次关系有所差异,主要表现在:传统测绘课程是本门专业,是培养测绘本科生的立足点,因此占据最多比重;定位导航与地理信息系统是当前信息化测绘框架重点发展的应用技术领域,是传统测绘知识体系的延伸和拓展;计算机技术课程是数字化、信息化测绘发展重要的辅助工具和实现手段,也是实现复合型人才培养的关键.按照课程性质划分,计算机技术课程归于应用工具类,其它两种则属于理论知识类,因此,学生逐渐掌握计算机技术的过程,就是传统测绘和现代测绘知识体系融合的过程.需要说明的是,比重划分并非固定不变,其主要目的是从宏观方面明确计算机相关课程在测绘工程专业课程中应作为应用型的工具,起辅助作用.

3.2 以空间数据为核心,以数据处理为主线,设置有测绘专业特色的计算机课程

在确定比重的前提下,还需对计算机课程,尤其是编程基础类课程(如C、VB、C#、Java)等内容进行筛选和去重,避免学生陷入对计算机基础知识的重复学习,将原本依编程语言相互独立的计算机课程根据空间数据处理流程融入到测绘本专业的知识体系中,突出测绘工程专业计算机教学的专业特色.例如,在学生首次接触编程语言(C或C++)时,可把重点放和数据处理有关,如变量、函数、数组、指针、文件等基础知识,在教学的过程中穿插讲解结构化程序设计、面向对象程序设计思想,帮助学生养成良好的编程习惯.通过案例教学法从数据结构与算法课程、测量学原理课程中提取公式算法,作为实验环节的有效补充,提高学生的编程能力,加深对专业基础知识的理解和掌握;在随后开设面向对象编程语言(如C#或Java)课程时,就可相对的减少基础知识的课程比重,把课程重点、难点转移到如开发环境、界面设计、网络应用、以及测量平差课程等实际问题的应用层面,如图3所示,通过阶梯式课程设置让学生能够学有所长、学有所用.为实现以上目标,建议测绘专业讲授计算机相关课程的专任教师应尽量选择具有GIS、测绘交叉背景,又能够熟练掌握计算机技术,或搭配有项目开发经验的应用人才组成教学团队.

3.3 基于项目情境安排课程进度,形成产学研一体化的教学模式

测绘、计算机都是时效性、实践性很强的专业课程,仪器操作和计算机技术更新换代十分迅速.作为高等院校应加强对社会需求、市场经济发展和技术革新的调查和研究,建立学校与测绘生产单位的合作模式,按照科学的理论和方法设置专业课程教学大纲.针对具体课程,可先安排教师深入测绘单位、企业进行市场调研和沟通,基于实际项目或案例,采用项目情景式教学或者开放式实验教学等方法设计课程结构,辅以项目成果建立课程的综合评价机制,结合实践教学等环节形成产学研一体化的教学模式,防止闭门造车、主观臆断的教学现象.

3.4 及时吸纳国内外计算机技术在地理科学领域的最新成果,及时更新迭代教材资料和实践案例

必修课课程设置相对固定,因此建议在开设选修课环节中加以改进,进一步强调对学生的知识面和就业能力的拓展,侧重测绘新技术、新方法和相关行业测绘应用及管理等.对于新型技术的吸纳和通过开设专家讲座或学术报告会、产学合作办学、科研转化教学等手段,让学生更多接触现代测绘前沿技术,对包括GPS(RTK)测量、COR系统、激光三维扫描系统、测绘数据库等现代测绘新技术进行较全面的学习.另一方面,可基于国家关键规划背景,结合如房产测量、地理国情监测、土地确权等实际应用探索如无人机、三维全景等新技术的具体应用,进一步拓宽学生知识面和就业面,使学者能够更好就业.

参考文献:

〔1〕曹俊茹,宋振柏.测绘工程专业教学改革实践[J].测绘科学,2007(06):196-198+211.

〔2〕周丽娜,谢树春.测绘工程专业中GIS课程的教学改革探讨[J].地理空间信息,2007(05):124-126.

〔3〕张桂蓉,李红,马玉宝.浅谈信息化背景下测绘工程教学改革[J].科技创新与应用,2012(08):225.

〔4〕汪志明,郭际明,花向红.优化课程体系培养测绘工程专业创新人才[J].测绘通报,2009(06):74-77.

〔5〕郭树东.培养高等应用型测绘人才的有效途径——产学研结合[J].测绘工程,2004(02):57-60.

〔6〕花向红,邹进贵,王泽民.构建复合型人才培养的测绘工程实践教学新体系[J].测绘工程,2003(01):58-60.

〔7〕于斌.地理测绘人才建设与人力资源发展[J].科技创新导报,2011(15):216.

〔8〕杨英法,苗方朔.综合职业能力模式课程体系构建[J].中国教育学刊,2012(06):68-69.

〔9〕李俊锋,张应虎.对中等专业学校测绘工程专业计算机课程设置的探讨[J].北京测绘,2010(04):91-92+87.

地理信息系统的核心问题范文5

近年来,在应用需求的强大驱动下,我国通信业有了长足的进步。现有通信行业中的许多企业单位,如电信公司或移动集团,其信息系统的主要特征之一是对线路的实时监控要求很高,数据量庞大,如何将实时控制与信息系统集成在一起便成为系统实施的一个关键部分。

在参与了某个通信公司的一套网管系统以及决策支持系统的设计后,我们分析了两者的集成与应用工作,深切地感受到有一个良好的设计策略以及重视所选用的工具是一个关键。这个项目主要是对下属各分站的子网以及有关链路的连通情况进行实时监控、实现报警、路由控制和授权等功能,其关键在于提供一个实时显示情况的地图界面,井将数据汇总和组织,建立起数据仓库以及进一步实施数据挖掘分析,从而能支持企业的决策分析。我作为设计人员之一,着重在本文中讨论控制系统与信息系统集成时的策略。

【正文】

众所周知,通信行业需要有一整套监控通信网络的手段,其工作特点是涉及到的各分站与基站的在地理位置L的分布性,更加需要有在更高一级提供检测不同分站链接情况的手段。一般来讲,由于数据都是海量的,所以,如何将整个网络系统所得的数据及时处理,以便和决策部门的分析相结合,也成为迫切需要解决的重要课题。简言之,分布性、实时性以及数据海量性是解决整个系统设计和集成的核心问题。

首先,让我们来讨论一下“网管监控系统”。由于我参与设计与开发的这个系统并不是位于基层的分站,其定位在将下属各分站的主机通信数据(包括数据流量、链路负荷、通往其他结点即主机的连通情况等)加以收集,所以对于具体通信事务的底层操作要求并不很高。

考虑到上述原因,我们采用了一个地理信息系统开发平台Mapinfo并采用Delphi编程,后台用SQLServer数据库(这是由于考虑到决策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService)。在分析和计划之前,我们先对ITU801标准做了详细的探讨,这只是一个有关子网和链路定义以及分层等描述的标准,在听取了许多分站人员的建议后,将MAPINFO公司提供的一个相关的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中,利用MAPX中提供的丰富的类以及操作,比如Object、Layer等实现网管界面,井且加入了子网和链路的概念,对属下的分站可以随意地组合成为不同子网,而且实现了放大与缩小的功能,大致可以将整个地区的分站集中在一张地图中,能显示在屏幕上,这时,只是显示出各个分站的概要,小到可以显示出某台主机的机柜、机柜直到插件板(因为这些都要实时监控)。我们采用了分层的方法来实现以上缩放。对于一些静态的数据,如分站,主机的位置等则先用Mapinfo公司提供的一套编制地理信息的工具(MAPX是其提供给编程工具的一个ActiveX控件)做成静态的层次图放置于数据库中。

我们新做成的这套系统通过与各分站的专用线路加以连接,能实时地得到数据,显示于地图上,反映出各站、各子网、各链路的实时状态,并能将控制命令传回分站(如强制链路中断、路由转换等)。

现在,让我们来讨论其中最为关键的问题,即是要将实时控制系统与企业信息系统加以集成,我们的设想和体系结构大体上可以用一张简图表示。

在这个体系结构中,由各分站保留着详细的数据,网管系统则在一定时间间隔内将汇总到的数据作少量统计,抽取其中需要保存的内容放入数据库,如每分钟流量,某分站与其他分站每分钟通信流量,在该分站中某个链路的负荷(这些链路有可能是动态分配的,也可能是固定分站之间的通信链路)。尽管如此,数据仍然是海量的,因此,如果要把这些数据都直接送到各个决策部门,比如送给市场部门是不现实的。所以,我们在数据库的基础上建立了数据仓库,确定了客户、时间、通信量、计费和故障等几个数据仓库的主题,每隔一定时间对数据库中的原始数据进行清理与抽取等预处理工作,建立好数据仓库。这里的预处理包括了许多方面的内容,比如有建立计算时间,但是无计费的(计费值为零)的数据,应视为建立失败的无效数据,需要予以剔除;某些企业租用的是专用线路按月计费,中间的通信因此无计费的一些有关记录也应剔除等。

在预处理之后,再利用OLAPService的分析将数据融合与汇总。按照决策部门的需要提供相应数据(比如:市场部门需要每一分站的收益,客户分布情况以及客户费用等)。这些都可以由OLAPService对数据作预先处理,此时处理完的数据在逻辑上是以立方体(CUBE)形式存在的,其占用的存储空间便能显著地降低,如1999年8月有2000万条通讯记录,即使形成作为备份的文本都需要4G空间,经过OLAPService处理后仅需200M左右空间,因此,经处理后的数据主要存放于另外的相关部门的机器中,而不能与主服务器放在一起。

最后,再来讨论由决策人员所使用的系统。由于这些部门并不分散,我们就没有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi编制了访问OLAPService的客户端软件,用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件,用相似于网页的界面提供了数据立方体的各种操作,如上钻(观察角度从月转到季度甚至年),切片,旋转等操作。为了便于输出打印数据,还内嵌了Microsoft的Excel数据透视表,可以将在CubeBrowser上所看到的数据转化为Excel的表格形式,或者转换成饼形图、柱形图和曲线图等,比如可以观察每天24小时通信流量的分布曲线图,可以发现在夜间12点以后明显通信流量减少,而决策部门便可制定某些优惠或减价措施吸引更多客户在12点之后使用网络。

另外,在采用OLAPService中的数据挖掘功能时,其中提供的两类算法分别是基于决策树的分类和基于决策树的聚类,市场部门的聚类算法将客户根据费用情况加以聚集,以期发现处于同一消费水平的客户的共同特征,便于制定政策,吸引客户。这方面的努力我们将会进一步持续进行,以保证有足够的海量数据而发现其中的规律。

整个系统运行后,其数据采集,数据处理等一系列工作都由程序定期地自动进行,该系统应用已有一段时间,受到了不少好评。当然,也发现了其中有不少问题,比如;主服务器数据库的容量问题,主站与分站的通信效率问题,还有在网管系统中,网络故障的确定还不够细致,需要由分站再具体化加以确定,决策系统与网管系统之间还缺少直接通信手段等,这些都有待于进一步的解决与改进。

地理信息系统的核心问题范文6

He Cailing; Zhang Yujing

(Shaanxi Polytechnic Institute,Xianyang 712000,China)

摘要:物流信息化是物流现代化的重要支撑和标志,其中物流企业的信息化建设又是物流信息化的基础和根本目的。本文将就我国物流企业信息化建设存在的问题进行研究并提出解决对策。

Abstract: The logistics informatizaton is an important support and sign of logistics modernization, and the informatization construction of logistics enterprise is the foundation and fundamental purpose of logistics information. This paper will study the problems in our informatization construction of logistics enterprise and propose countermeasures.

关键词:物流信息化 层次 物流信息标准 对策

Key words: logistics informatization;level;logistics information standards;countermeasures

中图分类号:F25文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)15-0030-01

0引言

近年来,我国物流总量和物流增加值连年大幅度增加,但从整体上看我国物流业的服务成本仍然远远高于发达国家。2010年我国物流总费用占GDP的比例仍然高达17.8%,与发达国家8%左右的水平存在很大差距。造成我国物流成本高居不下的主要原因是物流管理及技术装备水平太低,尤其是物流信息技术水平低下。因此中国物流企业迫切需要推进物流信息化建设,以提高企业竞争力。

1物流信息化的概念和层次

物流信息化是指物流企业利用现代技术对物流过程中产生的全部或部分信息进行采集、传递、汇总、识别、跟踪、查询等一系列处理活动,以实现对货物流动过程的控制,从而降低成本、提高效益的管理活动。物流信息化是现代物流的核心。依照国内外实践经验,企业物流信息化建设可分为三个层次:第一层是基础信息化。主要解决信息的采集、传输、加工、共享问题,从而提高企业决策水平和生产效益。这一层次中,信息技术、网络技术解决了信息共享、信息传输的技术问题,信息系统的任务就是实现及时有效的信息采集、传输、加工、共享,为决策提供及时、准确的信息。第二层是涉及流程改造的信息化。这一阶段中,为了不断降低成本和加快资金周转,将系统论和优化技术用于物流的流程设计和改造,并融入新的管理制度之中,信息系统作用在于固化新的流程、管理制度以及在规定的流程中提供优化的解决方案。第三层是供应链的形成和供应链管理作用的提升,物流管理是其中的重要组成部分。此阶段要解决的核心问题是提高整个供应链的效率和竞争力,主要通过对上下游企业的信息反馈服务来提高供应链的协调性和整体效益。

2我国物流企业物流信息化建设存在的问题

2.1 物流信息系统使用率低,信息化层次低据亿博物流咨询研究调查,在我国物流服务企业中,仅有39%的企业拥有物流信息系统,绝大多数物流服务企业尚不具备运用现代信息技术处理物流信息的能力,约67%的企业处于基础信息化阶段,约28.3%的企业已经开始应用信息技术实现业务流程和管理流程的优化,仅4.7%的企业开展了物流供应链管理。

2.2 信息化建设缺乏成熟有效的方法论指导,缺乏明确的总体设计、规划思路和策略信息系统战略是企业经营战略的有机组成部分,它以整个企业的发展目标、发展战略和企业各部门的业务需求为基础,规划企业信息化建设的远景、使命、目标和未来架构。在我国,物流信息化的研究还处于基础阶段,物流企业缺乏成熟有效的方法论指导,企业对信息化建设的目标、思路、策略等方面认识非常有限,因此大多数物流企业缺乏完整的信息化战略规划。

2.3 物流信息化基础信息和公共服务的平台发展缓慢据统计GPS(全球卫星定位系统)、GIS(地理信息系统)技术服务在在大型物流企业的应用仅为12.5%,在中小企业基本是空白。

2.4 物流信息化建设缺乏统一标准标准化是信息化的基础,没有标准化措施,信息化各环节就不能有效衔接和协调。我国大多物流企业是在自己传统优势业务的基础上开展信息化建设,缺乏规范的物流流程和信息化标准。物流信息系统的标准较为混乱,不成体系,造成各企业的信息系统难以互联互通,难以实现信息共享。

3我国物流企业物流信息化建设对策

3.1 积极建设物流信息系统,并充分利用先进的物流信息技术

我国的经济在飞速发展,物流企业应该着眼长期,积极购买或开发物流管理软件,提高企业作业效率及管理水平。已经建设物流信息系统的企业应提高信息化建设的层次,通过信息系统的升级促进企业流程的优化与供应链管理的实施。

3.2 加强人员培训,适当借用“外脑”提高决策者的信息化规划能力物流企业高层管理人员应加强物流信息技术的学习和应用,要借鉴国内外物流企业成功的实践经验,提高信息化的规划能力,必要的时候可以聘请专家给予指导。物流企业可以借鉴以下信息化建设经验:①企业高层领导要积极参与信息化项目的战略制定与规划,把进行信息化总体设计及规划与企业的发展战略有机结合起来,使用现代信息技术对企业物流业务流程进行改造,实现企业物流的不断升级;②企业领导要根据客户需要与业务需求来制定IT投资方案,制定信息化目标与策略,并划分优先级别,实现企业物流信息化的稳步有序推进,避免脱离企业实际、忽视企业实力的盲目发展,造成管理资源的浪费和与企业发展战略的冲突和矛盾;③软件开发要根据企业或行业应用实践,推出低成本、适用易用、标准化、模块化的软件平台,在满足企业当前应用的同时,要进一步兼顾和满足物流企业未来扩展与升级需要。

3.3 加强信息化平台的建设现阶段,我国可采取政府推动、行业协会协调、市场化运作的思路推进物流公共信息平台的建设。物流公共信息平台的建设应遵循效能、齐全、方便、快捷、互利、低价的原则,真正实现信息资源共享。

3.4 完善物流信息标准体系我国现有的物流标准比较零散、混乱,国家应出台规范的物流流程和信息化标准,推广与世界物流标准接轨的应用软件,以降低企业开发软件的投入成本,为物流企业对软件的二次开发和设计奠定基础。政府还需加快一些急需标准,如企业间电子化物流信息交互标准、物流公共信息平台标准等的研究制定,以完善物流标准体系。

4结语

物流信息化建设是提高我国物流企业竞争力的重要方面。为此企业必须树立信息化意识,认真研究和应用现代物流信息技术,排除信息化建设中的各种困难,科学有序推进信息化建设,尽快缩短与发达国家物流企业之间的差距。

参考文献: