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關鍵詞:新課改;高中地理;教學評價
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216(2016)02B-0020-01
一、“過程與方法”的價值追求
(一)培養(yǎng)學生分析地理信息的能力
傳統(tǒng)的地理教學目標通常要求學生采取不同途徑或者是運用不同方法收集相關的地理信息,使用學習到的地理知識以及技能去整理地理信息并且分析地理信息,將這些信息作用于地理學習的過程中。學習地理的過程事實上也是一個收集和整理地理信息的過程,不同的地理信息來源多種多樣,教師在開展新課程實踐的過程中,需要積極引導學生在課堂上以及課外多多搜集有用的輔助信息,同時可以借助網(wǎng)絡媒體以及大眾媒體等手段,對收集到的地理信息進行分析和歸類。
(二)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決地理問題的能力
高中地理教學要求所有學生都能夠嘗試著從生活和學習中發(fā)現(xiàn)相關的地理問題,并且探索出有效的解決方案,加強和其他學生之間的合作,進行調(diào)查并且解決問題。教學的目標是為了引導學生學會思考,在這個基礎上帶領學生認知這個世界,能夠更好地去適應這個世界,進而培養(yǎng)學生分析地理問題以及解決地理問題的能力,有效促進人際關系和諧,創(chuàng)造更加美好的社會。由于人類社會面臨著諸多問題,如人口問題、資源問題和環(huán)境問題等,不同區(qū)域、不同社區(qū)以及不同國家之間都存在不同的地理問題。在新課程實踐過程中,教師需要逐漸引導學生去聯(lián)系國家、社區(qū)或者是組織實際,發(fā)現(xiàn)問題并且提出能夠有效解決問題的對策。
二、地理“過程與方法”的教學評價實踐
(一)收集、整理及分析地理信息的能力評價
在十分豐富的信息資源中,對于有著較強目標性的地理學習來說,不僅存在有效信息和關鍵信息,同時也存在無效信息以及輔助信息。地理教材作為學生學習地理最核心的資源,教材中各種文字的表達如地理概念、地理原貌等都是十分重要的有效信息和關鍵信息。評價學生是否具備了較強的收集以及獲取信息的能力,重點可以從學生學習地理課程的興趣入手,考查學生是否能夠使用不同的手段收集和整理信息,因為只有懂得如何收集信息,整理出對自己有用的信息,才能算得上是高質(zhì)量的學習。對收集整理好的信息還需要做出分析,找尋其中存在的問題,評價學生是否能夠用正確的觀念去學習,運用區(qū)域比較法和地理歸納法以及區(qū)域綜合分析法等不同的研究方法,有程序、有步驟地分析各種地理要素之間存在的基本規(guī)律和內(nèi)在關系。
(二)發(fā)現(xiàn)及解決地理問題的能力評價
評價學生能夠發(fā)現(xiàn)地理問題的能力是一個十分重要的教學評價內(nèi)容,具體可以從評價學生是否能夠使用正確的價值觀分析地理問題,是否具備正確的資源觀、人口觀以及環(huán)境觀等諸多科學觀念,還需要從所看見的地理現(xiàn)象以及地理事物當中去發(fā)現(xiàn)諸多地理問題,具體從實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展以及促進人地關系和諧等諸多方面來分析地理事物以及地理現(xiàn)象。評價學生解決問題的能力同樣是檢測學生地理知識學習程度的一個主要方法,解決問題能力具體的評價指標可以從是否體現(xiàn)出強烈的社會責任感以及科學合理的地理觀念等方面出發(fā),提出“方案”的選擇性、多樣性以及實踐性等等。
(三)表達與交流的能力評價
對于學生而言,擁有良好的交流與表達能力是十分重要的,這也是評價學生綜合能力的一個方面。對地理學習情況進行表達,最為重要的評價指標是學生是否能夠把自己所要表達的內(nèi)容進行融會貫通,要具備一定的邏輯性,還需要掌握有效的表達方式,如何運用更加優(yōu)美的文字或者是更加流暢的表達技巧。對學生的表達能力進行評價具體可以從學生參與活動的態(tài)度以及頻次出發(fā),還需要看學生交流和表達的質(zhì)量,例如,是否擁有自信、自尊以及積極進取的態(tài)度等等,是否能夠以科學合理的地理觀念進行思考,在闡述各種地理現(xiàn)象和地理事物以及地理問題的過程當中,是否可以做到語言流暢、條理分明。
三、結束語
地理“過程與方法”的教學評價應與地理教學實踐過程緊密相隨。在評價方法上,應著力體現(xiàn)新課程的評價理念,注重學習過程評價和學習結果評價的結合。重視反映學生發(fā)展狀況的過程性評價,實現(xiàn)評價目標多元化、評價手段多樣化,強調(diào)形成性評價與終結性評價相結合、定性評價與定量評價相結合、反思性評價與鼓勵性評價相結合,使地理“過程與方法”的教學評價成為促進學生學會學習、學會思考和學會交流的動力。
參考文獻:
GIS的特點具有多重性,廣泛的數(shù)據(jù)來源,信息處理準確,空間層次化分明、產(chǎn)品形狀多樣化等。我國網(wǎng)絡技術正走向成熟,在網(wǎng)絡技術的高度配合下,想要使地理信息更加全面,內(nèi)容更加強大,對硬件環(huán)境就必須有相應的條件:(1)在教學中實施地理信息系統(tǒng),學校就要以建設優(yōu)越的網(wǎng)絡條件和計算機設備為前提,在教師教學時可以及時使用網(wǎng)絡提供大量的資源。(2)在滿足網(wǎng)絡條件和計算機設備條件下,教學老師必須使用計算機設備熟練使用GIS軟件,在軟件和計算機共同運作下,使學生在地理教學中得到更可觀的成績。(3)學生通過對計算機的使用和GIS技術的深入學習,在學習地理課程中更好地理解地理信息知識。為了獲得相應的地理結論,GIS技術在計算機的運行中,將各種地理信息資源進行分析、處理、合成、集成、再分析、繼續(xù)處理、合成
2.信息數(shù)據(jù)庫的建立
通過使用地理模型分析的方法,將地理空間數(shù)據(jù)資料在計算機應用GIS技術處理,獲得多種結構和形態(tài)的地理信息。GIS是充分融合了計算機網(wǎng)絡技術、地圖形態(tài)、數(shù)據(jù)檢測和測量、地理地形等因素匯集在一起的技術。將GIS應用在教學中,地理數(shù)據(jù)資料是必不可少的。然而地圖數(shù)據(jù)資料與主題數(shù)據(jù)資料這兩大部分結合成地理數(shù)據(jù)庫,在我們生活的空間中,萬物的平面和立體空間形態(tài)構成了地圖數(shù)據(jù)。主題數(shù)據(jù)資料不僅記錄數(shù)字的多少,同時記錄了數(shù)據(jù)的分布狀況和環(huán)境情況。例如氣候?qū)又参锏姆植加绊?、氣候?qū)Φ匦蔚挠绊?、自然條件對生活的影響等,這樣我們就需要收集環(huán)境數(shù)據(jù)、溫度、濕度、水源等必要的影響數(shù)據(jù)。我們就要應用廣闊的網(wǎng)絡資源來收集這些數(shù)據(jù)。為了得到更為準確的結論,就要收集大量詳細、具體的空間和主題數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)整理、合成建立一個相關的整體數(shù)據(jù)資料庫。運用GIS對數(shù)據(jù)庫分析、處理,將地理實際狀況與地形、地勢等屬性相結合所形成的結論,將地理信息以編碼形式詳細、準確地表現(xiàn)出來。
3.地理信息系統(tǒng)技術在地理教學中的應用
關鍵詞:地理信息系統(tǒng);用途;發(fā)展
Abstract: The geographic information plays an important role in human life and national economy, and its system has been developed very rapidly in recent years whith constantly changing connotation and extension. The original geographic information systems are some specific application systems, which can only be called a technique. In the next few decades, the geographic information system will remain a high speed development momentum and become the core in the field of high technology.
Keywords: geographic information systems; uses; development
中圖分類號:C931.6 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
一、地理信息系統(tǒng)的的概念
地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System,GIS)是一種決策支持系統(tǒng),它具有信息系統(tǒng)的各種特點。地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲和處理的信息是經(jīng)過地理代碼,地理位置及與該位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。在地理信息系統(tǒng)中,現(xiàn)實世界被表達成一系列的地理要素和地理現(xiàn)象,這些地理特征至少由空間位置參考信息和非位置信息兩個組成部分。
地理信息系統(tǒng)是一門多技術交叉的空間信息科學,它依賴于地理學、測繪學、統(tǒng)計學等基礎性學科,又取決于計算機硬件與軟件技術、航天技術、遙感技術和人工智能與專家系統(tǒng)技術的進步與成就。此外地理信息系統(tǒng)又是一門以應用為目的的信息產(chǎn)業(yè),它的應用可深入到各行各業(yè)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程,解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。
二、地理信息系統(tǒng)應用
GIS的發(fā)展狀態(tài)
地理信息系統(tǒng)(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(tǒng),是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術,是一項以計算機為基礎的管理和研究空間數(shù)據(jù)的新興技術系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)萌芽于20 世紀60 年代的加拿大和美國,1972 年世界上第一個運行型的地理信息系統(tǒng)——加拿大地理信息系統(tǒng) (CGIS) 全面投入運行與使用。地理信息系統(tǒng)本身并不是一個單獨的領域,而是信息處理和許多涉及空間分析技術的領域之間的一個共同基礎。
從目前GIS發(fā)展狀態(tài)來看,不但GIS技術本身可直接服務于規(guī)劃、管理工作,也可以和統(tǒng)計、分析,交通規(guī)劃,計算機輔助設計等方法結合起來使用,GIS和遙感的結合也是該項技術的一個重要分支。GIS確實有很大的應用潛力,它的推廣可使規(guī)劃行業(yè)新技術的應用提高到一個新的水平。單就技術而言,除了某些專門用途(如:三維空間模型、空間決策支持系統(tǒng))或?qū)IS和其他技術結合起來(如:空間統(tǒng)計、用地布局)還有一定難度外,要把這項技術用起來已沒有很大的障礙。但是,要大規(guī)模地應用,并獲得明顯的效果,必然會遇到投資大、周期大、牽涉面廣、組織協(xié)調(diào)難等非技術問題的困擾,這些問題也是世界各國包括發(fā)達國家都曾遇到過的。
(二)GIS實施中的非技術問題
1.信息來源。計算機是一項自動化的技術,但信息系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)一般是以手工方式去收集、整理后才輸入到計算機里的,沒有數(shù)據(jù)來源的信息系統(tǒng)等于是無米之炊。沒有豐富的、全面的信息輸入到數(shù)據(jù)庫中,信息系統(tǒng)的功能再好也只能停留在演示階段。城市規(guī)劃所需的信息不少是分散在各個部門里,平時沒有固定的班子來從事信息的收集與整理,往往是結合某項任務來突擊性地開展這項工作,要消耗大量人力、物力,而且任務結束后臨時班子也就解散了,當外界情況有了變化,很難及時更新信息,不能保持信息的現(xiàn)勢性。在發(fā)達國家,人們把GIS在硬件、軟件、數(shù)據(jù)三者的費用關系喻為1:10∶100,雖然這一比例并不精確,但是它說明了數(shù)據(jù)收集、輸入的成本之高,以及隱藏在費用之后的組織工作的難度之大。
2.信息的控制權。有了數(shù)據(jù)庫,有了分析工具就可以輔助管理、輔助決策,可以說誰掌握了信息,誰就掌握了決策的主動權。因此信息的控制權問題可能成為機構、部門之間十分敏銳的問題。有人認為,信息控制權的爭奪,會導致信息系統(tǒng)的失敗(Aronoff,1989)。若把信息的控制權交給高層領導來掌握,會因遠離基層而降低信息的使用效率,也不容易調(diào)動基層單位收集、更新數(shù)據(jù)的積極性(盡管利用計算機的網(wǎng)絡技術很容易做到,但在管理上則有困難)。反之把信息的控制權交給某個基層部門,則可能引起平級機構之間的矛盾。
3.經(jīng)濟利益與效益。在發(fā)達國家,信息系統(tǒng)的歷史較長,已有了很多公開的數(shù)字化的地理信息服務,這種服務的深度、廣度與費用、效益有密切關系。地理信息系統(tǒng)的效益主要是提高管理、決策的效率、質(zhì)量、水平,往往只有間接的經(jīng)濟效益。公開化的數(shù)據(jù)服務從理論上說可避免各個部門重復性地收集與輸入數(shù)據(jù),大大降低費用,獲得明顯社會效益,但是,這項工作是由政府包下來,還是靠企業(yè)之間的競爭來解決,在發(fā)達的資本主義國家也未有成熟的經(jīng)驗。目前,在美國,小比例尺的數(shù)字化地圖、國情普查資料等均由政府包下來,服務收費很低。而在英國雖然也靠官方來搞,但收費很高,一般用戶較難承受。在中國,當前的體制正在轉(zhuǎn)軌之中,很多機構往往是一班人馬兩塊牌子或一塊牌子雙重體制,同時承擔政府和企業(yè)的職能,掌握數(shù)據(jù)的單位如何向外界提供服務,如何調(diào)動積極性,還需要一定時間的探索。
4.人才。即使硬件、軟件(包括二次開發(fā))、數(shù)據(jù)都可花大代價來解決,但信息系統(tǒng)的長期發(fā)展還要靠本機構的內(nèi)部人才才能維持,這一問題在前面已提到,需要強調(diào)的是在當前情況下,應采取必要措施,鼓勵和吸引規(guī)劃、管理人員邊開發(fā)、邊學習,以此帶動應用,帶動整個隊伍技術水平的提高。
三、地理信息系統(tǒng)用途
(1)更直觀、便捷地集成各種屬性數(shù)據(jù)。地物的空間位置具有客觀性,且地物本身又具有紛繁復雜的特性,除了具有自然特性以外,還具有社會經(jīng)濟特性。描述這些特性的屬性數(shù)據(jù)非常豐富,但都可以通過具有同一坐標參考系統(tǒng)的空間位置進行統(tǒng)一組織。GIS為各種數(shù)據(jù)的集成提供了統(tǒng)一的框架,在此基礎上可以直觀表達地物及其空間關系。
(2)高效管理信息資源。GIS是一個具有結構和功能的系統(tǒng),能獲取和輸入空間數(shù)據(jù),并進行空間數(shù)據(jù)的處理和分析,并將結果按一定的方式輸出。通過這種方式,各個行業(yè)的信息資源都可以按各自的要求進行處理,從而提高了信息資源的管理和利用效率。各個行業(yè)信息系統(tǒng)的建設就是典型的例子,如地籍信息系統(tǒng),自來水設施管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)、污染源管理信息系統(tǒng)、旅游資源管理信息系統(tǒng)等等。
(3)提供輔助決策。采用GIS的目的是輔助解決空間問題,其核心功能是空間分析,通過空間分析為各類用戶提供管理和商業(yè)上的輔助決策。如突發(fā)事件的監(jiān)測與預警、設施故障處理、企業(yè)選址、客戶分布管理等。
(4)制作地圖 。GIS是在計算機輔助制圖基礎上發(fā)展起來的一門技術,是地圖制作的重要工具。采用GIS可以制作符號,對數(shù)據(jù)進行各種渲染,高效、高性能、高度自動化是GIS制圖的重要特點。
(5)提供與獲得空間位置相關的服務。人應用GIS對地球表層人文經(jīng)濟和自然資源及環(huán)境等多種信息進行管理和分析,以掌握城鄉(xiāng)和區(qū)域的自然環(huán)境和經(jīng)濟地理要素的空間分布、空間結構、空間聯(lián)系和空間過程的演變規(guī)律,使它成為國家宏觀決策和區(qū)域多目標開發(fā)的依據(jù),從而為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展服務。
四、 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
隨著社會技術的不斷發(fā)展,可以預見GIS發(fā)展的趨勢是:
1)數(shù)據(jù)標準化。支持GIS工作的數(shù)據(jù)結構及數(shù)據(jù)交換格式的標準化,提供GIS工作基礎數(shù)據(jù)接口的標準化;
2)系統(tǒng)集成化。GIS軟件部件的對象化,使IS軟件具有不同功能,可實現(xiàn)互操作和自我管理的軟件組件;
3)平臺網(wǎng)絡化。GIS的工作平臺將逐步從單機、局域網(wǎng)轉(zhuǎn)入互連網(wǎng)工作環(huán)境,使GIS可實現(xiàn)網(wǎng)上、瀏覽、下載,實現(xiàn)基于Web的GIS查詢和分析;
4)應用社會化。GIS的應用范圍將從以政府及單位應用為主,最終走入千家萬戶。
五、結束語
綜上所述,隨著區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴大,城市空間信息急劇增加,傳統(tǒng)方法已不能適應現(xiàn)代城市管理的需要,城市地理信息系統(tǒng)成為現(xiàn)代城市管理、規(guī)劃、科學決策的先進工具。面對GIS充滿生機與活力的前景,我們應該進一步面向世界、抓住機遇、探索規(guī)律、創(chuàng)造性地促進GIS技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]郭曉虹 淺談地理信息系統(tǒng)及其應用 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟2001年第2期:42-43.
1引言
環(huán)境問題已成為當代人類普遍關注的問題。提供專業(yè)論文寫作服務,包括寫作畢業(yè)論文,寫作碩士論文等高端論文服務,請聯(lián)系:電話13795489978,qq357500023。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化步伐的加快,人類生活過程中所產(chǎn)生的廢棄物越來越多,其危害性也越來越大,城市廢棄物污染問題已成為國際公認的十大環(huán)境問題之一。目前,我國大部分城市的廢棄物管理水平較落后,既缺乏削減廢棄物排放的激勵措施,又缺乏對廢棄物的收集/中轉(zhuǎn)/運輸/處理等全過程的科學規(guī)劃和管理,導致廢棄物處理過程中的資源浪費和二次污染。由于城市廢棄物物流過程中具有的地理信息特點,本文將探討GIS(GeographicInformationSystem--地理信息系統(tǒng))技術在廢棄物物流管理中的應用,并建立基于GIS的廢棄物物流管理信息系統(tǒng),這對于提高城市廢棄物物流管理決策的科學性、可靠性和方便性具有十分重要的意義。
2城市廢棄物物流的特殊性分析
2.1廢棄物物流的含義目前在物流理論研究和實踐活動中,人們更多地關注具有使用價值的物品如何合理地流動,對于不具有使用價值的廢物的流動問題卻很少關注。實際上,城市的物流活動是一個吐故納新的過程。我國國標中對廢棄物物流(WasteMaterialLogistics)的定義是指“將經(jīng)濟活動中失去原有使用價值的物品,根據(jù)實際需要進行收集、分類、加工、包裝、搬運、儲存等,并分送到專門處理場所時所形成的物品實體流動?!笨梢?,廢棄物物流也是一種物流過程,是消費領域的延伸。國外學者將資源、原材料經(jīng)過生產(chǎn)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品、并經(jīng)流通而使用消費的過程,稱為“動脈物流”;而將廢棄物的產(chǎn)生、收集、搬運、處置及資源化的過程,稱為“靜脈物流”。因此,廢棄物物流屬于“靜脈物流”。如圖1就是這兩種物流的循環(huán)示意圖,圖中實線部分連接起來的是動脈物流,虛線連接起來的部分是靜脈物流。正像人體的動、靜脈血管一樣,“動脈物流”與“靜脈物流”缺一不可,兩者結合到一起,才能形成完整的物流活動[1]。
2.2城市廢棄物物流的特殊性城市廢棄物物流系統(tǒng)和其他物流系統(tǒng)一樣具有運輸、設施、庫存、信息四大要素J但由于其特殊的自然屬性和社會屬性,所以和一般的物流系統(tǒng)相比具有顯著的特點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)城市廢棄物在質(zhì)量和數(shù)量上的高度不確定性。城市廢棄物的組成成分因人們的生產(chǎn)活動、生活方式、消費習慣不同而變化。即使是同一個區(qū)域,在不同時期,其廢棄物的數(shù)量和質(zhì)量也有所不同。同時,經(jīng)過收集并處理好的廢棄物所面向的終端市場也不是非常明確的,這給城市廢棄物物流系統(tǒng)的規(guī)劃帶來了很大困難。
(2)城市廢棄物的組成狀態(tài)復雜。一般物流系統(tǒng)中,流體的物態(tài)或是固體、或是液體,物態(tài)相對穩(wěn)定。但是城市廢棄物一般是固、液、氣的混合體。因此,在廢棄物的搬運和運輸途中通常會產(chǎn)生一些散狀物、粉塵和滲瀝液,這會對城市的街道、垃圾中轉(zhuǎn)站等造成污染。同時,某些廢棄物具有較強的腐蝕性,這對城市廢棄物物流系統(tǒng)收集、中轉(zhuǎn)、運輸?shù)淖鳂I(yè)工藝及裝備提出了特殊的要求。
(3)城市廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)劃的特殊性。城市廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡結構是一個收斂結構,也就是從許多源點到匯點的結構,即“多對一”、“多對少”的網(wǎng)絡結構,而傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)模型通??紤]的是一個發(fā)散的網(wǎng)絡結構,即從少數(shù)源點到達眾多的匯點。這一差異導致廢棄物物流網(wǎng)絡規(guī)劃的特殊性[2]。
(4)城市廢棄物物流系統(tǒng)具有社會價值,但經(jīng)濟價值較低。雖然城市廢棄物中一些成分可以回收再利用,但是從經(jīng)濟角度看,其整體經(jīng)濟價值較低。同一般物流系統(tǒng)相比,城市廢棄物物流系統(tǒng)的目標具有多重性,其首要目標是滿足城市環(huán)境保護及社會持續(xù)發(fā)展的需要,追求環(huán)境效益及社會效益的最大化,其次才兼顧經(jīng)濟效益。隨著公眾對生存、生活環(huán)境的日益關注,對城市廢棄物處理問題的研究也受到越來越多的關注。廢棄物的分類、收集、裝卸、運輸?shù)任锪鬟^程,任一環(huán)節(jié)如果缺乏合理的規(guī)劃和科學管理,都會給城市環(huán)境、交通運輸?shù)雀鞣矫鎺砗艽蟮挠绊憽km然廢棄物物流與一般物流系統(tǒng)存在著許多共同點和相似點,但是,由于廢棄物物流在物流對象、目標和處理過程方面的特殊性,在進行廢棄物物流系統(tǒng)規(guī)劃時,不能將一般的物流系統(tǒng)模型簡單套用,而是要對傳統(tǒng)的設計模型和方法進行修改和拓展。
3地理信息系統(tǒng)在城市廢棄物物流系統(tǒng)中的應用地理信息系統(tǒng)(GIS)是一項以計算機為基礎的管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術系統(tǒng),是多學科交叉的產(chǎn)物
地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎,通過對地理數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲、檢索、操作和分析,迅速地獲取滿足應用需要的信息,并以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式輸出[3]。在城市廢棄物物流系統(tǒng)中,廢棄物的產(chǎn)量和分布、收運設施、處理處置設施以及交通狀況、區(qū)域功能等,都具有很強的空間分布特性。對城市廢棄物物流進行設計、規(guī)劃時,利用GIS強大的地理數(shù)據(jù)功能,能更方便地處理城市廢棄物物流的收集、裝卸、運送、儲存等各環(huán)節(jié)的分析和規(guī)劃,不僅可以實現(xiàn)城市廢棄物物流系統(tǒng)管理區(qū)域的地圖矢量化,還可以對系統(tǒng)中的廢棄物收運路線選擇、廢棄物收運設施的選址、運輸車輛的調(diào)度等進行有效的管理和決策分析[4]。隨著地理信息系統(tǒng)的迅速發(fā)展,GIS技術越來越多地應用廢棄物物流相關的問題,但一般只限于理論研究,真正得到實際應用的卻很少。
4基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的體系結構及系統(tǒng)集成
4.1系統(tǒng)集成開發(fā)的基本思路系統(tǒng)選用ESRI推出的GIS組件MapObjects,同時應用VisualBasic6.0作為開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的集成開發(fā)。其基本思路是先對采集的地理空間數(shù)據(jù)和物流信息數(shù)據(jù)集成;再在此基礎上加入GIS組件對數(shù)據(jù)進行查詢、分析和管理,然后應用VisualBasic6.0和MapObjects相結合,進行二次開發(fā),將MapObjects引入到傳統(tǒng)的物流管理信息平臺中,進行無縫的系統(tǒng)集成,使得用戶面對一個屏蔽了技術細節(jié)的操作方式簡單、系統(tǒng)功能齊全的可視化界面。
4.2系統(tǒng)的體系結構城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)所要處理的信息包括廢棄物從產(chǎn)生、收集、暫存、加工、運輸、中間加工利用與處理、直到最終處置的全過程的所有相關信息。根據(jù)廢棄物物流系統(tǒng)的特征,本管理信息系統(tǒng)將由五大子系統(tǒng)組成,分別為電子地圖子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析預測子系統(tǒng)、網(wǎng)絡規(guī)劃決策子系統(tǒng)。
(1)電子地圖子系統(tǒng):系統(tǒng)的電子地圖模塊。其功能是對地圖實現(xiàn)分層綜合顯示,以及無極縮放、任意漫游、直接選擇定位等功能;還可以對地圖進行地理編碼,將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與地圖有機結合,實現(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)庫的操作。
(2)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng):系統(tǒng)的信息收集模塊。通過采集某城市的基礎地圖(包括行政地圖、等高線、交通地圖等)、城市廢棄物分布圖(包括垃圾收集點、垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾處理場所等)、收運車輛的屬性數(shù)據(jù)(包括車輛的種類、型號、燃料種類、基本技術資料、駕駛員信息等)以及各種圖形數(shù)據(jù)(包括垃圾收集點照片、中轉(zhuǎn)站照片、填埋場照片等),來建立GIS的空間數(shù)據(jù)庫。這樣,就可以快速精確地查詢、檢索所需要的圖層。
(3)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng):系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模塊。具體包括數(shù)據(jù)輸入輸出、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)維護等功能,另外,還將為各級用戶提供信息檢索服務,實現(xiàn)包括地理信息在內(nèi)的多種信息的管理、更新及維護。
(4)數(shù)據(jù)分析和預測子系統(tǒng):系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和預測模塊。該模塊將通過數(shù)據(jù)分析,并運用相關預測模型對未來廢棄物處理情況進行預測,包括數(shù)據(jù)加工分析、信息預測等功能。
(5)網(wǎng)絡規(guī)劃決策子系統(tǒng):這是針對廢棄物物流系統(tǒng)特點而設立的模塊,其功能是進行廢棄物物流系統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點規(guī)劃和收運車輛行車路徑?jīng)Q策。
4.3系統(tǒng)的集成本系統(tǒng)是利用ESRI提供的建立在OCX(OLECustomControlsHOLE自定義控件)技術基礎上的GIS功能控件MapObjects,以VisualBasic6.0為開發(fā)平臺,直接將GIS功能嵌入其中,進行二者的集成開發(fā)。在本系統(tǒng)的集成開發(fā)中,最關鍵的技術是數(shù)據(jù)的集成。城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。因為空間數(shù)據(jù)是非結構化的、不定長的,而且施加于空間數(shù)據(jù)的操作需要通過MapObjects來實現(xiàn),我們采用文件結合關系數(shù)據(jù)庫管理方式,利用文件存儲空間數(shù)據(jù),而借助關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)管理屬性數(shù)據(jù)。在進行存儲、顯示、查詢和分析時,由于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是分開存儲管理的,所以需要通過地理編碼來實現(xiàn)它們之間的關聯(lián)。即為文件中的每個地理事物都分配一個唯一的地理編碼,而在關系數(shù)據(jù)表結構中也對應有一個編碼,這樣數(shù)據(jù)表中的每條記錄可以通過該編碼確定與文件中對應地理事物的連接關系。本系統(tǒng)的集成開發(fā)結構按照數(shù)據(jù)流主要分為兩大塊。超級秘書網(wǎng)
(1)利用MapObjects控件顯示電子地圖數(shù)據(jù),并對地圖數(shù)據(jù)進行查詢;
(2)利用ADO組件訪問電子地圖數(shù)據(jù)的原數(shù)據(jù),通過對原數(shù)據(jù)的查詢可以進一步查詢地圖數(shù)據(jù)的分類信息。
5結束語
本文將GIS應用系統(tǒng)開發(fā)的一般原理與城市廢棄物物流系統(tǒng)具體實際相結合,首先分析了城市廢棄物物流系統(tǒng)和GIS的特點并歸納了GIS應用于廢棄物物流的主要問題;然后提出了基于GIS的城市廢棄物物流管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和集成的初步方案。當然,進一步來說,GPS定位和WebGIS的集成開發(fā)也是集成的關鍵,這也是我們下一步工作的重點所在。
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關鍵詞:GIS技術 公路交通環(huán)境設計應用現(xiàn)狀
中圖分類號: D035.37 文獻標識碼: A 文章編號:
一、地理信息系統(tǒng)的特點和優(yōu)缺點
地理信息系統(tǒng)是運用計算機硬件、軟件及網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)對各種空間信息和空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術系統(tǒng)。它由數(shù)據(jù)、軟硬件及網(wǎng)絡、標準、人員、管理等五部分組成,是創(chuàng)建、管理和運用地理知識以及編輯、制圖、空間分析和可視化的信息系統(tǒng)平臺。
地理信息系統(tǒng)有三個基本特點,同時也是它的主要優(yōu)點:
1. 空間可視化。對客觀世界空間的模擬,使人們對于各事物的狀態(tài)和空間關系有非常直觀的感受。
2. 空間導向。利用地理信息系統(tǒng)不僅可以縱覽全局研究區(qū)域,還可以利用GIS所提供的縮放和漫游等基本功能深入到更感興趣的局部區(qū)域去研究。
3. 空間聯(lián)結。地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫在存儲各地物空間描述信息的同時,還存儲了地物之間的空間關系,這一特點是進行空間分析的基礎。
地理信息系統(tǒng)因其特點而得到推廣應用,并不斷擴大其應用范籌,各信息的關系也越趨明晰。然而建立健全的地理信息系統(tǒng)是一個漫長的過程,數(shù)據(jù)的采集、整理、儲存等工作量大。信息系統(tǒng)的維護、更新又是一系列繁瑣的工作,人力、物力須大量地、長期地投入。信息系統(tǒng)的創(chuàng)建、維護、更新,須由專業(yè)人員操作,目前還不能全民參與,其收錄的信息也必然有限。這是地理信息系統(tǒng)尚待改進的方面。
二、我國研究狀況
2000年以來,在政府主導下大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)。大量政府部門開始應用GIS,并在數(shù)字城市和城市信息化建設方面做了大量的工作。這期間,有120多個城市建設了城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng),400多個城市建設了房產(chǎn)管理信息系統(tǒng),100多個城市建設了綜合或?qū)I(yè)管網(wǎng)管理系統(tǒng),100多個城市正在建設空間基礎信息系統(tǒng)。目前已有近40個城市提出了建設數(shù)字城市的目標。2007年是數(shù)字化城市管理試點工作階段的最后一年,2008年——2010年為數(shù)字化城市管理全面推廣的階段。深圳市已于2006年率先通過建設部“數(shù)字化城市管理系統(tǒng)”驗收。
三、地理信息系統(tǒng)的應用
在資源的調(diào)查、評價與規(guī)劃的各個階段,環(huán)境的監(jiān)測、評價與規(guī)劃的各個階段,城市與區(qū)域規(guī)劃,輔助決策等管理中,地理信息系統(tǒng)技術成為不可或缺的工具。
公路與城市道路的建設、維護、管理,往往與國土、城市規(guī)劃、環(huán)境等信息密切相關,地理信息系統(tǒng)的應用起著重要的作用。
1. 應用于土地信息
通過GIS,結合土地信息進行道路設計,能減少多次無效的選線定線工作,提高設計效率,同時能很好地協(xié)調(diào)道路與周邊用地的關系。
2. 應用于城市規(guī)劃
通過GIS,結合城市規(guī)劃進行道路設計,能很好地銜接相交、相接道路(包括現(xiàn)狀道路、待建道路)的空間關系,滿足控規(guī)劃要求。
3. 應用于交通運輸
通過GIS分析交通運輸狀況,能獲得更合理的設計資料、數(shù)據(jù),制定適合使用要求的設計指標。
4. 應用于環(huán)境資源
通過GIS,結合環(huán)境資源,能有效減少環(huán)境破壞,擬定道路建設材料的采集、運輸方案。
四、應用難題與解決方案
綜上所述,地理信息系統(tǒng)的應用給道路設計帶來若干便利,但其應用、普及、效果存在一定問題。
1.建庫困難
我國國土廣闊,南北跨度大,地形復雜,地理信息收集難度高。地區(qū)經(jīng)濟差異大,引起人力、技術資料分布不均,發(fā)達地區(qū)完成數(shù)字化城市的同時很多偏遠地域仍處于信息盲點。改革開放以來,沿海城市和內(nèi)地發(fā)達城市發(fā)展迅速,土地開發(fā)加快,引起地形地貌日新月異,地理信息更新趕不上變化的步伐。“城鎮(zhèn)化”發(fā)展加速,而公共用地,如道路、廣場、公園等管理部門多,國土、城建、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門存檔的地理信息難以綜合,給地理信息系統(tǒng)收錄帶來極大的阻力。因此須加大信息收集的投入,完善的數(shù)據(jù)庫,是GIS應用的首要條件。新研制的運算速度達每秒10億億次的天河二號計算機,用于GIS信息處理也將提高GIS建庫效率。
2.普及困難
應用GIS技術進行道路設計和交通管理是發(fā)展趨勢,但GIS由地理信息管理部門存儲,大部分信息須高價購買。在設計收費標準11年不調(diào)整的背景,GIS應用將加大設計成本,因此GIS還不能普及應用。再者,大多數(shù)項目也不因GIS的應用而節(jié)約太多成本,因此也不優(yōu)先考慮GIS的投入。隨GIS的逐步完善,信息收錄技術提高,收錄工作減少,相應收錄成本已降低,地理信息應適度下調(diào)收費標準,使之得到更進一步普及,惠及于民。
3.預期難達
我國環(huán)保意識薄弱,土地開發(fā)、項目建設造成環(huán)境、生態(tài)平衡破環(huán)嚴重,環(huán)保部自稱四大尷尬部門之一,執(zhí)法力度不足,雖然受益于GIS技術,但是遠不能實現(xiàn)引入GIS技術預期的效果。而道路建設常將經(jīng)濟放第一,環(huán)保置后,即使使用了GIS,也僅僅只能滿足于工程設計需要,達不到環(huán)保的目的。多年不變或空白的法律法規(guī)須作適當調(diào)整,促使GIS應用效果的實現(xiàn)。
五、結論與展望
地理信息系統(tǒng)是人類科技發(fā)展的成果,是人類智慧的結晶,它在軍事、工業(yè)、交通等的普及是時代的趨勢,提高各行各業(yè)的工作質(zhì)量和效率,是值得持續(xù)發(fā)展的一門科技。道路交通作為最早、最大的獲益專業(yè)之一,將地理信息系統(tǒng)納入其專業(yè)領域,有機地結合起來能促使其質(zhì)的飛躍。展望地理信息系統(tǒng)日趁完善,造福于民。
參考文獻:
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《空間信息導論》邊馥苓,2002年。
《地理系統(tǒng)科學》畢思文、許強,2002年。
關鍵詞:給水管線 地理信息系統(tǒng) 管線定位 測量
1.給水管線管理的重要和必要性
目前,從我國大部分大中城市的各種專業(yè)部和機構每天使用、處理的信息看、有75%以上的信息是基于地理位置的信息。給水管線的布置和管理工作更是如此,城市自來水管理和設計機構面臨著緊迫的要求,他們必須及時向外提供必要的信息服務,擔負起大量與地理有關的工作,從城市給水管網(wǎng)的規(guī)劃到施工需要根據(jù)精確,一致以及可以隨時取得的數(shù)據(jù)來制定有長遠眼光的決策。隨著我國城市化進程的加快,在給水管網(wǎng)規(guī)劃和管理領域、傳統(tǒng)的規(guī)劃和管理手段已不能適應城市的飛速發(fā)展的需要。城市的發(fā)展、水環(huán)境的污染必將導致水資源的缺乏,這給水網(wǎng)絡建設管理和規(guī)劃工作提出了更新更高的要求,而多年來,給水管網(wǎng)建設管理和規(guī)劃工作面臨的一個難題是對現(xiàn)狀信息的收集、分析、整理的工作相當復雜而繁瑣、特別是多方案論證、城市信息的快更新和給水突發(fā)事件的快速處理等問題。
動態(tài)把給水管網(wǎng)管理,高效服務的提供以及有效的增長管理規(guī)劃都可能由于傳統(tǒng)的收集、分析和更新、查詢信息方法的局限性而受到牽制和阻礙。管理決策部門如果不能順利及時地進行詳細預測與規(guī)劃或?qū)Ω鞣N勢態(tài)變化的應急措施不能做到胸有成竹,則居民和工廠用戶都將受到影響,乃至整個城市的發(fā)展都受到限制。為了適應現(xiàn)代化城市給水發(fā)展的客觀要求、在城市給水管網(wǎng)的管理和規(guī)劃中,必須尋求新技術、新方法的應用、計算機技術的應用使城市給水管網(wǎng)管理和規(guī)劃 走上自動化、定量化、科學化的軌道,以城市的未來發(fā)展和規(guī)劃預測來確定城市給水管網(wǎng)的布局和發(fā)展模式以及方向?qū)で笞罴训耐顿Y方案,以便優(yōu)化解決、城市發(fā)展與現(xiàn)有給水管網(wǎng)不足的矛盾。
2.城市給水地理信息系統(tǒng)的概念
城市給水地理信息系統(tǒng)是城市地理信息系統(tǒng)在給水領域里的一個運用。城市地理信息系統(tǒng),又是地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、建設和管理的綜合運用。因而其內(nèi)容涉及城市化領域的各種社會經(jīng)濟要素以及人類在部分社會活動、城市是人口、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟要素密集的綜合體,是人文和自然高度復合的復雜系統(tǒng)。因此,和一般地理信息系統(tǒng)比較而言,城市地理信息具有一些主要特點:
2.1數(shù)據(jù)類型多樣性和服務對象的多層性,城市地理信息系統(tǒng)包括地理基礎要素和資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟等多種類型數(shù)據(jù),在時間上是多時相對,結構上是多層次的,性質(zhì)上又有“空間定位”和“屬性”之分,既有以圖形為主的矢量數(shù)據(jù),又有以遙感為源的柵格數(shù)據(jù),還有關系型的統(tǒng)計數(shù)據(jù),這就必須對數(shù)據(jù)模型提出特殊的設計要求。在服務對象方面,既要有考慮城市主管、專業(yè)部門,和公眾的查詢需要,又要滿足管理,評價分析和規(guī)劃預測的不同用戶需要。因為城市地理信息系統(tǒng)服務對象多層性上有很高的要求。
2.2精度高,現(xiàn)勢性強從特定角度看,城市地理信息系統(tǒng)在大比例尺中的應用,另外城市化進程和城市發(fā)展加快,對信息更新的時效性要求也隨之提高,已經(jīng)提出“逐日更新”的要求,以確保系統(tǒng)內(nèi)信息良好的現(xiàn)勢性。
2.3模型化、智能化和多功能性城市地理信息系統(tǒng)既要實現(xiàn)現(xiàn)代化,又要實現(xiàn)策略的制訂和優(yōu)化,它必然要有一整套分析,評價、預測和優(yōu)化的模型,并具備管理,評價分析和預測等多種功能,它比一般地理信息系統(tǒng)應有更綜合和更高級的智能化需求。
2.4與辦公自動化的一體化城市政府業(yè)務部門的辦公自動化是城市地理信息系統(tǒng)應具備的功能之一,也是確保城市地理性信息系統(tǒng)具有生命力和信息更新能力的一個非常重要的途徑。因此,政府職能部門的辦公自動化最好能充分應用城市地理信息系統(tǒng)的技術,并形成一體化的系統(tǒng)結構。
2.5嚴格的層次結構和高度統(tǒng)一的規(guī)劃標準。城市的職能部門很多,結構相對復雜因此,對于一個城市地理信息系統(tǒng),從其底層的基礎地理信息子系統(tǒng)到中層的各子系統(tǒng)和高層的綜合子系統(tǒng)。在各層次結構和建設順序上均有嚴格的要求。并且在信息標準,技術標準和系統(tǒng)標準上必須有一整套規(guī)范,以確保信息共享和系統(tǒng)兼容。
2.6強烈的實用化需求,城市地理信息系統(tǒng)建設的實用需求十分迫切,用戶目標清楚,可能取得的經(jīng)濟效益和與社會效益也是一目了然的。所有較之其它地理信息系統(tǒng),它的實用化需求更加強烈和明確。而城市給水地理信息系統(tǒng),作為整個城市地理信息系統(tǒng)的一個部分,所以,城市給水管線信息與管線相關地形、環(huán)境、信息從根本講是城市地理信息,它具有一般城市的信息系統(tǒng)的一般特性。
3.系統(tǒng)開發(fā)的目標
1)按照數(shù)字與自動化程度較高的城市給水管線的資料進行收集。
2)為確保城市地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)要同業(yè)務公自化系統(tǒng)接軌,建立規(guī)劃管線庫,實現(xiàn)管線文本與圖形數(shù)據(jù)的同步管理與動態(tài)更新。
3)以地理信息系統(tǒng)為核心,實現(xiàn)任意斷自動生成分析網(wǎng)絡分析,管成工程規(guī)劃綜合,管線工程輔助設計,管線地圖綜合等具有空間決策支持或?qū)<蚁到y(tǒng)鄒形的分析與設計功能。
4)利用綜合管線圖與注意斷面圖,為建設單位提供地下管線信息服務,實現(xiàn)先進技術與實用,效益的統(tǒng)一,結合辦公自動化模塊,使地下管線信息真還實時地應用到城市規(guī)劃與理論工作之中。體現(xiàn)社會主義市場經(jīng)濟下的效益原則。
4.系統(tǒng)分析
4.1城市給水管線的特點
城市給水管成的系統(tǒng)就是指采用UGIS持術和其它專業(yè)技術,采集管理,更新,綜合分析與處理城市地下管線信息的一種技術系統(tǒng)與一般的GIS相比,具有以下特點。
1)城市地下管線信息的是一個四準的系統(tǒng)隱蔽性決定了埋深與時間及動態(tài)之準空間的復雜性。
2)隱蔽性,埋深位置的集中性也決定了地下管線數(shù)據(jù)的重要性,數(shù)據(jù)的完整性,可靠性與準確性(高精度)是地下管線信息系統(tǒng)實用性的關鍵。
3)非常重視線段間的連接性和彼此間的關系。必須具有綜合的網(wǎng)絡分析功能,如利用拓撲關系分析最短路徑分析,管線事故分析,選擇分析等。
4)城市地下管線信息系統(tǒng)是一個信息在空間分布上極不均勻的空間異質(zhì)系統(tǒng),建成城內(nèi)密度大,從中心壓向城市邊緣急劇減小。
5)城市地下管線信息必須將地下管線統(tǒng)一的管理。
6)城市地下管線信息必須同管線探查,測量和成圖系統(tǒng)具有良好的銜接離,以便通過管線普查??⒐y量等方式確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集與現(xiàn)勢性。
4.2給水管線的管理和方法
隨著城市的發(fā)展,城市的供水管網(wǎng)系統(tǒng)越來越龐大,許多供水管線的埋設情況復雜,資料不清,有些管線甚至單憑當?shù)厥┕すと擞洃浫ふ?,造成諸多設計上的失誤和施工中的事故,以中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水系統(tǒng)為例,其中DN75以上管線總長近300公里。供水面積90平方公里,憑借圖紙,經(jīng)驗和記憶來手工管理,查詢和統(tǒng)計,如些紛繁的數(shù)據(jù)資料,是非常困難的。許多城市由于自來水管道破損造成的水池漏失已達到其輸送的四分之一。對事故不能及時發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)后難以迅速制定和實施應急方案是其中的重要原因,由此可見采用人工方法借助圖紙,各類卡片來管理城市供水管網(wǎng)系統(tǒng),已越來越難以滿足已達成的共識,使用計算機借助地理信息系統(tǒng)技術來進行供水管網(wǎng)的管理,管網(wǎng)設計及事故處理,已是勢在必行。
5.管線定位測量
5.1測量要求
5.1.1管線工程測量包括:給排水管道、各種介質(zhì)管道、長輸管道等的測量。
5.1.2測量步驟
1) 根據(jù)設計施工圖紙,熟悉管線布置及工藝設計要求,按實際地形作好實測數(shù)據(jù),繪制施工平面草圖和斷面草圖;
2) 按平、斷面草圖對管線進行測量、放線并對管線施工過程進行控制測量;
3) 在管線施工完畢后,以最終測量結果繪制平、斷面竣工圖。
5.2測量方法
管線中心定位的測量方法
1)定位的依據(jù)
定位時可根據(jù)地面上已有建筑物進行管線定位,也可根據(jù)控制點進行管線定位。例如:管線的起點、終點及轉(zhuǎn)折點稱為管道的主點;其位置已在設計時確定,管線中心定位就是將主點位置測設到地面上去,并用木樁標定。
2)管線高程控制的測量方法
為了便于管線施工時引測高程及管線縱、橫斷面測量,應設管線敷設臨時水準點。其定位允許偏差應符合規(guī)定。
切記:
水準點一般都選在舊建筑物墻角、臺階和基巖等處;如無適當?shù)牡匚?,應提前埋設臨時標樁作為水準點。
3)地下管線工程測量
地下管線工程測量必須在回填前,測量出起、止點;窨井的坐標和管頂標高,應根據(jù)測量資料編繪竣工平面圖和縱斷面圖。
城市地下管網(wǎng)系統(tǒng)具有復雜多變性,如果只是單純的利用傳統(tǒng)手工作業(yè)的方式進行管網(wǎng)的收集,明顯是不現(xiàn)實的,同樣也很難滿足城市規(guī)劃管理的需要。因為往往會發(fā)生根據(jù)收集好的資料剛繪好圖紙,實際情況就已經(jīng)發(fā)生了改變的情況。所以將城市地下管線賦存狀態(tài)進行一次性探明是實際情況的要求,想要達到這個目的,就必須借用一些科技手段,這里面有計算機網(wǎng)絡信息系統(tǒng)以及大型數(shù)據(jù)庫技術等。借用這些技術手段建立綜合地下管網(wǎng)信息系統(tǒng),進一步實現(xiàn)對地下管網(wǎng)全過程規(guī)劃管理的操作,對地下管網(wǎng)實現(xiàn)科學化管理,在這個基礎上借用它促進城市的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎,采用地理模型分析方法,適時提供多種空間的和動態(tài)的地理信息,一種多學科交叉產(chǎn)生的地理學新技術。地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)通常是由網(wǎng)絡計算機實現(xiàn)信息搜集、整理、分析以及整合等,該管理系統(tǒng)主要由計算機軟硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)管理操作人員以及地理空間及屬性數(shù)據(jù)組成。
2地下管網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結構的需求分析
地下信息系統(tǒng)的具體應用可以從地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)庫上面體現(xiàn)出來,整個數(shù)據(jù)庫的功能可以按照GIS平臺進行劃分,分為錄入編輯、查詢統(tǒng)計、制圖以及分析四大功能。地下管網(wǎng)雖說賦存于地下排列雜亂無序,但其仍然有著自己的特點:互不交叉性,也就是不同管線不會出現(xiàn)交集,這樣我們可以根據(jù)這點按照專業(yè)管線進行劃分,去管理這些數(shù)據(jù);管線存在結點和管段,同類管線之間只有這兩點的拓撲關系;地理信息系統(tǒng)以二維空間表示地理位置的方法將實際呈三維空間分布的管線表達出來。盡管可以有其高程屬性,但大部分的GIS難以以三維方式表示空間數(shù)據(jù)。
3地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)主要功能
3.1地圖登錄完整地圖是根據(jù)整個地下管網(wǎng)系統(tǒng)的實際地圖或圖紙資料繪制出來的。利用計算機技術繪制完整的地圖的時候,首先要做的就是計算機技術將該地圖數(shù)字化、矢量化,然后整個系統(tǒng)以此數(shù)字化地圖作為依托和框架。在使用這個系統(tǒng)的時候,這個數(shù)字地圖作為登陸口,將管網(wǎng)信息疊加在上面。因為數(shù)字地圖是多層次的,所以在繪制的時候根據(jù)不同的圖紙資料進行分層疊加,需要在設計登陸功能時加入分層信息,最終實現(xiàn)使用者選擇性的分層登陸和管理、動態(tài)顯示。這個模塊的功能主要有放大縮小以及地圖漫游等功能。
3.2查詢功能地理信息系統(tǒng)的設計,將涉及各個方面和層次的地下管網(wǎng)系統(tǒng)應當更多的特性和功能,所有有效信息記錄到圖庫。系統(tǒng)可以實現(xiàn)用戶查詢網(wǎng)絡和附屬設施,選擇圖上的設備可以查詢其屬性。主要功能包括:模塊數(shù)量或設備和相應的名稱和屬性查詢,系統(tǒng)圖和當?shù)氐貓D查詢,用戶信息查詢,網(wǎng)絡基本屬性查詢,查詢的管道配件。
3.3統(tǒng)計功能為了實現(xiàn)系統(tǒng)對各類信息的統(tǒng)計就需植入統(tǒng)計功能,該功能包括:管線統(tǒng)計(規(guī)定范圍內(nèi)的)、有關管線屬性動態(tài)統(tǒng)計、管線故障信息統(tǒng)計、管網(wǎng)節(jié)點數(shù)統(tǒng)計(規(guī)定范圍內(nèi))、各種類型管道性能統(tǒng)計、管網(wǎng)更新情況統(tǒng)、用戶類型統(tǒng)計、信息記錄統(tǒng)計等。
3.4故障分析功能當整個地下管網(wǎng)系統(tǒng)中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)故障的篩漏、定位、分析功能,通過系統(tǒng)分析確定故障部位,然后用設定色彩標注。故障分析系統(tǒng)能夠根據(jù)故障的實際情況利用系統(tǒng)運行將這些數(shù)據(jù)顯示在指定的屏幕上,例如:分析并生產(chǎn)故障數(shù)據(jù),顯示故障的具體部位、故障類型、檢修方法等。
3.5性能維護功能當發(fā)生故障時,系統(tǒng)會快速確定故障位置,然后顯示故障兩端的設備背景圖,并將這些背景圖輸出。系統(tǒng)經(jīng)過修整排除故障后,就會對管網(wǎng)的數(shù)字地圖及數(shù)據(jù)庫信息進行修改、增加、刪除等。
3.6測量運算功能要想計算整個管網(wǎng)地圖的面積和長度等信息,就要根據(jù)地下管網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)生成的數(shù)字地圖信息,調(diào)用數(shù)據(jù)庫資料,以折線、圓弧、圓、多邊形等形式,累加或累減的方式。因為面積和長度信息包括整體和局部兩個方面。
3.7圖形、數(shù)據(jù)輸出功能由于系統(tǒng)調(diào)出資料,通過打印機或繪圖儀輸出的原因,用戶就可通過計算機鏈接打印機、繪圖儀等工具調(diào)出當前所需要的地下管網(wǎng)資料數(shù)據(jù)、統(tǒng)計報表等相關信息。
4地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)關鍵技術
4.1管線縱橫斷面圖地理信息管理系統(tǒng)的重要構成資料,地下管網(wǎng)信息的基礎———地下管網(wǎng)的斷面圖:該斷面圖不僅方便管理,而且防止了施工的無意破壞。斷面圖又分為橫斷面和縱斷面,橫斷面是指垂直于管線位置的一個截面,縱斷面是指沿著某一管線方向的一個截面。橫斷面的主要作用是得出各管線的坐標然后進行標注,根據(jù)標注可得出管線間的地理位置關系??v斷面的主要作用是直觀體現(xiàn)管線的走向與走勢,體現(xiàn)管線的坡度和地理特征。
4.2爆管分析地下管線地理信息管理系統(tǒng)的重要組成部分和關鍵功能是爆管分析功能。當?shù)叵鹿芫W(wǎng)出現(xiàn)故障時,分析出故障點及周圍設備信息,設定最優(yōu)解決方案就是爆管分析功能的工作。出現(xiàn)故障時,首先經(jīng)過分析計算出應當關閉的閥門,標示出關閉閥門后的影響范圍。繼而通過計算分析,選擇最優(yōu)的方案,即影響最小的方案。爆管分析主要又分為兩個步驟:第一步,確定故障點,利用逆管追蹤的方法從故障點出發(fā)沿著管線追蹤,直至找到第一個閥門后停止,然后由該閥門確認其所管轄范圍,及關閉后的影響范圍。第二步,從查找到的閥門反向出發(fā)進行追蹤,得到受影響的管線范圍。
5結束語
關鍵詞:GIS;城市規(guī)劃;3S技術電子審批
中圖分類號:F49文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2012)19-0167-02
1引言
信息化和計算機技術的普及給城市規(guī)劃帶來了巨大的沖擊,以往的城市規(guī)劃管理手段已經(jīng)不能滿足城市快速發(fā)展進程的需求。相較CAD技術缺乏對屬性數(shù)據(jù)的支持,GIS技術能有機結合各對象的空間位置和相關屬性,高效率地存取數(shù)據(jù)、查詢和制圖,并借助其特有的空間分析功能和可視化表達,為決策服務,20世紀80年代以來,GIS作為一項新技術在城市規(guī)劃管理領域日益受到重視和推崇,成為了城市規(guī)劃的數(shù)據(jù)庫和工具箱,在城市規(guī)劃中的運用不斷深化和廣化。
2GIS在城市規(guī)劃管理中的具體應用
GIS具有獨特的建模技術和強大的空間分析功能,GIS的這些優(yōu)勢可以幫助城市規(guī)劃管理部門實現(xiàn)對相關信息的高速、動態(tài)查詢與統(tǒng)計分析,并對各種規(guī)劃方案與成果進行定量分析、模擬及預測,使GIS能夠廣泛應用在城市規(guī)劃編制、審批、公眾參與等各個方面,促進城市規(guī)劃決策的科學性,促進城市規(guī)劃設計與管理工作的高效化和智能化。
2.1GIS與城市規(guī)劃基礎信息的收集
有關機構的調(diào)查結果表明,GIS建設過程中硬件、軟件、數(shù)據(jù)的投入構成比例應達到1∶2∶7,可見,數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的主要組成部分,地理信息系統(tǒng)收集和存儲的海量基礎數(shù)據(jù),特別是在城市基礎地形信息方面,為城市規(guī)劃編制和決策提供了大量的信息數(shù)據(jù)。
有機融合遙感技術、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的3S技術的形成和發(fā)展,實現(xiàn)了對空間信息和環(huán)境信息的快速、機動、精確的收集、存儲、分析和處理。遙感技術(RS)通過掃描、攝影、傳輸和處理高空或外層空間接收的地球表層各類地物的電磁波信息,對地表各類地物和現(xiàn)象進行遠距離控測和識別;全球定位系統(tǒng)(GPS)具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng);利用GIS強大的空間分析功能,城市規(guī)劃管理過程中相關人員能充分有效地分析利用所獲得的衛(wèi)星遙感圖片蘊含的空間信息。為城市規(guī)劃所需信息的收集和處理提供了數(shù)據(jù)支持和技術保障。
2.2GIS與城市規(guī)劃報批
“一書兩證”(建設項目選址意見書、建設用地規(guī)劃許可證、建設工程規(guī)劃許可證)是城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)建筑項目施工前的必備法定材料,這就要求建設單位進行必要的申請報批環(huán)節(jié)。電子報批是一新型的規(guī)劃管理審批制度,要求建設單位將送交審批部門的送審圖紙由以往規(guī)劃報批圖件采用的紙質(zhì)材料轉(zhuǎn)換為電子資料,由手工繪制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮永L圖,并通過貫徹一系列的標準化的計算機技術規(guī)程和規(guī)范的管理程序,使電子文件規(guī)范化、標準化,其特點主要體現(xiàn)在電子化的規(guī)劃審批手段、標準化的規(guī)劃結果、更快速的設計結果入庫速度等。通過將以CAD信息形式存在的合格報批數(shù)據(jù)提交到后臺GIS數(shù)據(jù)庫后,實現(xiàn)GIS系統(tǒng)的動態(tài)更新,為GIS利用城市報批數(shù)據(jù)提供前提條件,對規(guī)劃管理提供了很好的數(shù)據(jù)支持。
2.3GIS與城市規(guī)劃審批
GIS在城市規(guī)劃審批中的運用主要體現(xiàn)在基于空間決策支持系統(tǒng)(SpatialDecisionSupportSystem,SDSS)的電子審批過程和基于三維GIS技術的規(guī)劃審批過程。
2.3.1基于SDSS技術的的電子審批
以收集、輸入的城市規(guī)劃審批系統(tǒng)的城市規(guī)劃空間地理信息數(shù)據(jù)為基礎,以城市規(guī)劃設計方案形成的數(shù)據(jù)為比較對象,SDSS技術建立了精確、完備的決策模型庫,不同的決策模型為不同的城市規(guī)劃決策提供特定的空間輔助決策業(yè)務,在實際的城市規(guī)劃電子審批過程中,我們可以根據(jù)具體的工作需要進行選擇,然后,利用GIS對海量數(shù)據(jù)進行檢索,以及進行空間分析,最后得到一個標準化的決策分析結果,為城市規(guī)劃管理部門選擇合理有效的規(guī)劃方案提供科學的決策依據(jù)。
運用SDSS技術進行計算機自動審核,運用GIS的空間分析功能,對大量的規(guī)劃圖形信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,檢驗這些規(guī)劃圖形是否滿足制圖規(guī)則,并對規(guī)劃設計方案涉及的各項經(jīng)濟技術指標進行計算,例如,建筑高度、綠化率等指標,確認其是否符合整個城市的總體規(guī)劃、控制性規(guī)劃、道路規(guī)劃、專題規(guī)劃等方面的要求,以及是否符合我國城市規(guī)劃法律法規(guī)中的相關規(guī)定,可以初步判斷規(guī)劃方案的合理性和可行性。
2.3.2基于三維GIS技術的規(guī)劃審批
基于AutodeskMap平臺的電子報批數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法,通過AutoLISP和VBA對GIS數(shù)據(jù)進行二次開發(fā),與現(xiàn)有的電子審批系統(tǒng)能夠完美結合,充分保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中空間信息和屬性信息的完整性和正確性。
利用基于AutodeskMap平臺的電子報批數(shù)據(jù)到GIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法,將電子審批通過的合格電子報批數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù),并利用三維GIS技術展示和分析規(guī)劃方案,用動態(tài)交互的方式,給城市規(guī)劃管理人員提供立體、直觀、全方位的場景,對要審批的規(guī)劃建筑和現(xiàn)狀建筑的空間關系以及協(xié)調(diào)一致性進行分析,方便非專業(yè)人員和設計人員之間的溝通。同時,結合空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù),為規(guī)劃評審專家和規(guī)劃管理決策者查詢虛擬城市中建筑物的相關信息提供技術支持,并結合對建筑物及周邊各種經(jīng)濟、環(huán)境、社會信息的空間功能分析,對各個規(guī)劃方案的優(yōu)劣進行綜合評估,提高城市規(guī)劃的前瞻性和科學性。
【關鍵詞】信息技術高中地理教學
1.前言
所謂信息技術就是指現(xiàn)代化的計算機技術、現(xiàn)代通信技術以及多媒體技術和網(wǎng)絡技術的總稱,也是一切進行信息采集和信息加工、交流以及應用、存儲的方法體系。將現(xiàn)代化信息技術作為一種教育教學的工具融合到高中地理教學中,能否激發(fā)學生的學習興趣,引導學生積極探索,幫助學生提升對地理知識的理解和應用能力,優(yōu)化教學方式,構建師生互動的和諧課堂氛圍,為學生創(chuàng)造多樣的、豐富的學習環(huán)境,以培養(yǎng)學生自主探究和解決實際問題的能力,全面提升學生的綜合素質(zhì),實現(xiàn)素質(zhì)教育的目的。
2.高中地理教學應用信息技術的現(xiàn)狀
2.1高中地理教學中沒有充分重視信息技術的作用
雖然,信息技術是現(xiàn)代教育的重要手段和全新的工具,具有眾多的優(yōu)點,但是一些學校的領導沒有充分認識到信息技術在現(xiàn)代教學中的重要性,資源配備不足。另外,由于歷史等方面的原因,很多學校沒有充分的重視到地理學科的重要性。一些學校人力資源配備差,多媒體硬件設施配置有限,導致了重要的教學資源無法分配給地理教學應用,制約了地理教學應用信息技術的積極性。
2.2高中地理教學缺乏數(shù)字化資源建設
高中地理的數(shù)字化資源與其他學科相比明顯比較匱乏,高中地理數(shù)字化資源還有待進一步建設。另外,地理教學的信息共享程度也比較低,需要進一步推進。與此同時,一些商業(yè)化的教學資源網(wǎng)站,過分注重商業(yè)性質(zhì),缺乏健全的網(wǎng)絡,阻礙了高中地理網(wǎng)絡資源的共享[1]。
2.3高中地理教學應用信息技術效率低
傳統(tǒng)的講授式的教學方式阻礙了信息技術在高中地理教學中的應用。一些教師憑借自己豐富的經(jīng)驗和知識的積累,習慣了傳統(tǒng)的極愛哦學方式,不愿意去學習計算機,不遠使用現(xiàn)代化信息技術。另外,也有一些教師由于日常工作繁重,工作量大,缺乏鉆研信息技術與教材結合的方法和技術。而對于一些新教師而言,由于他們?nèi)狈虒W的實踐經(jīng)驗,難以把握地理教學大綱和體系,缺乏教學技能,缺乏優(yōu)秀的地理教案和課件以及相關的習題和案例的資源的儲備,導致了高中地理教學中信息技術應用效率低下。
3.整合優(yōu)化信息技術與高中地理教學的措施
3.1建立健全信息資源網(wǎng)站
高中地理信息教育不僅包括了資料的收集、資料的整理分析和資料的應用和存儲,而是一個系統(tǒng)的教育資源體系,還包括信息資源呈現(xiàn)和應用的方式,如何利益地理信息資源激發(fā)學生的學習興趣,引導學生探究性學習,實現(xiàn)良好的教學效果。這就需要教師們結合起來,討論教學大綱、教學重難點、教學目標以及教學方法,以章節(jié)的形式收集和整合網(wǎng)絡教學資源,做成基于教學目標的課件、案例、習題以及創(chuàng)新題庫。構建信息資源網(wǎng)站,促進信息資源的共享。信息資源網(wǎng)站應該對學生開放,為學生創(chuàng)造自主學習的平臺。
3.2提高對信息技術先進性的認識并充分利用
充分利用多媒體進行高中地理課堂教學,能夠增強地理教學的具體性和生動性,激發(fā)學生的興趣,優(yōu)化課堂結構,通過多媒體課件的精心制作和情景創(chuàng)設,培養(yǎng)學生的數(shù)學邏輯思維,提高教學效果。學校和教師都應該充分認識到信息技術的先進性,并且充分的加以利用。提高信息技術硬件資源的配備。教師也應該借助于信息技術,創(chuàng)設情境,增強教學內(nèi)容的生動性、趣味性和可感性。
例如,在教學“地球運動的地理意義”時,可以借助于多媒體信息技術向?qū)W生們展示春、夏、秋、冬的自然景觀,配合上生動的解說,這樣優(yōu)美的畫面與悠揚的音樂融合,能夠吸引學生,激發(fā)其興趣和強烈的求知欲,進而促使其深入思考春夏秋冬四季的形成。這樣就有效的導入了課堂,讓學生帶著求知欲望和興趣進入課堂學習。
3.3強化師生利用信息技術教學和學習的能力
在現(xiàn)代化信息環(huán)境之下,教師不僅需要掌握專業(yè)的知識和教學方法,還必須能夠充分利用現(xiàn)代化信息技術,提高教學效果。為此,學校應該加強教學信息技術應用的培訓,一方面,打破傳統(tǒng)的觀念,更新教學理念,充分認識到信息技術在地里教學中的重要性,充分發(fā)揮信息技術的輔助作用;另一方面,應該加強高中地理教師信息技術應用水平,提供充足的地理信息教育服務,讓教師在地理教學中游刃有余,將信息技術與地理課堂完美的融合,切實提高教學質(zhì)量。另外,教師還應該加強對學生的信息技術應用的培訓,引導學生通過信息技術去收集、整理和分析資料,激發(fā)其積極性,引導其進行自主探究性學習,提升教學效果[2]。
4.結語
綜上所述,多媒體信息技術是現(xiàn)代化的教學手段和教育工具,具有很多優(yōu)點,在高中地理教學過程中,應該適時、適當?shù)氖褂枚嗝襟w技術,掌握多媒體信息技術的使用規(guī)律,才能優(yōu)化課堂結構,激發(fā)學生的興趣和思維,才能夠收到良好的教學效果。
參考文獻