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地理信息系統(tǒng)應用案例范文第1篇

關鍵詞：地下采礦 安全信息管理系統(tǒng) 開發(fā) 應用

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A

礦產(chǎn)資源是人類社會發(fā)展必不可少的重要物質(zhì)基礎，是大自然賦予人類的不可再生的寶貴財富。地下采礦是人類獲取地下資源的重要方式之一，采礦科學隨著采礦業(yè)的需求而發(fā)展。地下采礦生產(chǎn)是一個極為復雜的開放的大系統(tǒng)，安全生產(chǎn)問題極為突出。探索新的管理思想和管理方法，提高安全生產(chǎn)管理水平極為必要。筆者總結(jié)多年的生產(chǎn)實踐與安全管理經(jīng)驗，探索出地下采礦系統(tǒng)分析方法，并應用于安全生產(chǎn)管理。

1、地下采礦安全信息管理系統(tǒng)的分析

系統(tǒng)分析是一種分析方法。它是在分析指導思想上的突破，但不能說是工程技術發(fā)展的新階段。工程技術在系統(tǒng)分析的規(guī)劃下，可以發(fā)揮出最好的作用，而系統(tǒng)分析的規(guī)劃歸根結(jié)底又要靠各種工程技術行動來完成。因此，系統(tǒng)分析綜合集成就是為系統(tǒng)分析與工程技術提供有機結(jié)合的方法，提高求解復雜的系統(tǒng)問題的能力。

系統(tǒng)分析綜合集成方法的思路是：從系統(tǒng)的層次結(jié)構出發(fā)，根據(jù)多學科知識，定性分析復雜系統(tǒng)眾多變量的因果關系及反饋機制，建立系統(tǒng)的動力仿真模型；利用計算機技術、知識工程技術及有關的經(jīng)驗知識建立相應的專家系統(tǒng)，對參數(shù)實行調(diào)試；然后根據(jù)系統(tǒng)中的層次關系以及子系統(tǒng)與實際情況的差異，分別連接運用已有的各類系統(tǒng)工程手段，以定性的知識和判斷及定量的模型技術，確定仿真模型系統(tǒng)中的各類參數(shù)；系統(tǒng)仿真運行結(jié)果可配合各種規(guī)劃論技術、優(yōu)化技術、決策技術、專家系統(tǒng)技術進行設計、優(yōu)化和決策。

2、地下采礦安全信息管理系統(tǒng)研究的內(nèi)容

2.1、增加安全標準化體系文件咨詢系統(tǒng)

提高采礦職工的安全意識，不僅是要進行一個規(guī)范化的管理而且在教育方面還得高度的重視起來。所以說，要將中小型礦區(qū)已經(jīng)編制的安全標準化體系的技術文件充分的結(jié)合起來，編入到本系統(tǒng)的軟件之中，期間所涉及到的安全技術操作動作標準、安全技術操作標準、安全技術標準以及安全管理標準這4個方面的內(nèi)容。使用該軟件系統(tǒng)，可隨時對這些標準化文件來進行相關的查詢與打印。該系統(tǒng)是是礦山逐步實現(xiàn)信息自動化管理的一個非常關鍵的步驟，同時也對職工規(guī)范化管理不可或缺的文獻資料。

2.2、增加采礦安全的宣傳教育系統(tǒng)

在系統(tǒng)中增加安全生產(chǎn)教育系統(tǒng)，這樣做的目的就是為了可以充分的提高對職工安全教育的形式和效果。通過該系統(tǒng)，可以圖文并茂、形象生動地宣傳和教育職工強化安全的意識，提高遵守安全規(guī)范的自覺性。

2.3、完善原有的采礦事故的樹分析系統(tǒng)

先前的系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)了地下采礦事故的樹系統(tǒng)，其中主要就是地下開采所涉及的19種事故的類型。在新的系統(tǒng)之中，對事故樹分析系統(tǒng)進行了些完善的工作：

(1) 首先是增加了事故發(fā)生概率的預測功能，使得利用還系統(tǒng)，就完全可以依據(jù)現(xiàn)場的實際情況，來輸入數(shù)據(jù)，進行一個潛在事件的預測與評價。

(2) 再者就是對事故樹邏輯圖進行了相應的完善和部分的修改，并對原有圖中的某些錯誤進行一個修正。

2.4、增加、更新和完善原有的數(shù)據(jù)庫

在系統(tǒng)移植的過程之中，首先是要將原來系統(tǒng)之中的數(shù)據(jù)充分的移植到一個新的系統(tǒng)之中。原系統(tǒng)采用的DBase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和FoxPro開發(fā)環(huán)境，所以說，對于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換得花費很多的時間。除此之外，在將原有的數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化到一個新的系統(tǒng)之后，又增加了近年來的數(shù)據(jù)和相關信息，并對數(shù)據(jù)記錄的字段(表)作了一個對應的調(diào)整，在最大程度上來充分的滿足目前安全標準化管理的需要。

3、地下采礦生產(chǎn)的安全管理的重要性

應用系統(tǒng)分析方法進行復雜的地下采礦的安全管理，不僅在于認識，更重要的還要付諸實施。安全信息管理是對礦山地質(zhì)、采礦、人員素質(zhì)以及已經(jīng)發(fā)生的事故等信息而建立的信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對該信息的動態(tài)管理。事故分析與信息管理的主要目的在于對生產(chǎn)中的潛在事故進行預測預報，避免發(fā)生重大的人身傷亡事故。借助于該系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)人、機、環(huán)境相互作用下的事故預報，能夠動態(tài)地獲取和利用復雜多變的采礦生產(chǎn)信息和采礦生產(chǎn)理論進行事故預報，實現(xiàn)人機結(jié)合，人與環(huán)境結(jié)合，技術與管理的結(jié)合以及定性與定量的結(jié)合，體現(xiàn)系統(tǒng)分析的動態(tài)性原理、分析綜合原理等思想。

安全管理是企業(yè)管理的重要組成部分，基本內(nèi)容是進行有關安全決策、 計劃、組織、協(xié)調(diào)和控制等方面的活動，根本任務是預先發(fā)現(xiàn)、分析、消除或控制生產(chǎn)過程中的各種危險，防止事故發(fā)生，避免各種損失，推動企業(yè)生產(chǎn)活動的正常進行。 安全工作的根本目的是保護廣大職工的安全與健康，防止傷亡事故和職業(yè)危害，保護國家和集體財產(chǎn)不受損失。為了實現(xiàn)這一目的，需要進行三方面的工作，即安全管理、安全技術、勞動衛(wèi)生，而這三方面工作中，安全管理又起著決定性的作用。因此，搞好安全管理具有重要意義和作用?！鞍踩谝?，預防為主”是我國的安全生產(chǎn)方針，是長期安全生產(chǎn)工作中實踐經(jīng)驗和教訓的科學總結(jié)。千方百計實施各種防止事故和職業(yè)危害的對策;另一方面需要廣大職工提高安全意識，自覺貫徹執(zhí)行各項安全生產(chǎn)的規(guī)章制度，不斷增強自我意識和自我防御能力，所有這些都有賴于良好的安全管理工作。綜合設定目標、建立制度、計劃組織、加強教育、督促檢查、考核激勵等各方面的管理手段，才能夠充分的調(diào)動各級領導和廣大職工的安全生產(chǎn)的積極性。

3、地下采礦安全信息管理系統(tǒng)管理軟件簡介

該菜單能夠?qū)崿F(xiàn)對礦山信息的前臺編輯處理，包括對信息的添加、編輯(修改)、刪除等內(nèi)容。數(shù)據(jù)信息是涉及礦山安全管理的一些數(shù)據(jù)，它們分別以數(shù)據(jù)庫(表)的方式保存在計算機硬盤上。

3.2、數(shù)據(jù)查詢菜單

該菜單能夠?qū)崿F(xiàn)對上述7個數(shù)據(jù)庫信息的查詢功能，以便從眾多的數(shù)據(jù)庫中找出所需信息，并復制、打印或輸出。通過選擇左上側(cè)數(shù)據(jù)庫選擇功能，可以進行選擇數(shù)據(jù)庫的查詢。各個數(shù)據(jù)庫的查詢方式基本相同。

3.3、數(shù)據(jù)報表菜單

數(shù)據(jù)報表菜單是為制作出按格式的數(shù)據(jù)表格來提供一個的制表功能，它主要包括了5種類型的表格: 傷亡事故報表；計劃措施報表；事故受害人報表；安全管理人員報表；事故隱患報表。

3.4、事故樹分析菜單

事故樹分析是針對中小型礦區(qū)充填法采礦所潛在的事故類型所建立的事故分析預測系統(tǒng)，通過點擊“事故樹分析菜單”就可以激活該菜單功能。

3.5、技術標準菜單

技術標準菜單是升級軟件系統(tǒng)增加的功能。

3.6、文件管理菜單

文件管理菜單是專門為管理一些文件開發(fā)的管理系統(tǒng)，點擊該菜單，就會出現(xiàn)圖7所示的界面窗口。管理系統(tǒng)包含3個菜單:即安全文件、文本文件和文件編輯。

3.7、網(wǎng)絡瀏覽菜單

網(wǎng)絡瀏覽菜單是為實現(xiàn)網(wǎng)絡再現(xiàn)查詢和網(wǎng)絡服務設計的。通過該菜單，可以直接連接上網(wǎng)，進行相關資料、信息的查詢、下載、復制和打印輸出。

3.8、窗口菜單

窗口菜單是為多文件操作窗口的布設設計的，類似于Windows系統(tǒng)中的文件操作。

總之，由于當時計算機硬件和開發(fā)環(huán)境的限制，開發(fā)的軟件存在很大的局限性，需要對系統(tǒng)升級完善。

參考文獻

[1]閆海英，郭德勇，武豫魯.基于Web和DW的煤礦安全信息管理系統(tǒng)的設計[J].煤炭科學技術，2005，06:23-25.

[2]高謙，王正輝.地下采礦安全信息管理系統(tǒng)開發(fā)與應用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2003，08:32-35.

地理信息系統(tǒng)應用案例范文第2篇

關鍵詞：GIS；水文學；水資源管理

中圖分類號：P407 文獻標識碼：A

地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是一種結(jié)合了地球科學、空間科學、信息科學3種混合交叉的綜合學科，主要應用信息科學和管理的計算機技術。地理信息系統(tǒng)能夠搜集、存檔、分析和提檔各種信息。GIS既能整合屬性數(shù)據(jù)，還可以整合空間數(shù)據(jù)，建立起地理的空間模型，再把模型存儲入計算機，日后能夠及時、方便的查詢到有用的地理信息，方便描述、模擬和預測。

1 地理信息系統(tǒng)的簡介和發(fā)展歷程

地理信息系統(tǒng)，英文簡稱GIS，從20世紀60年代出現(xiàn)，歷經(jīng)了數(shù)十載，已經(jīng)發(fā)展成一門新興地理科學。GIS能夠綜合考慮地域因素、地理分析、前景動態(tài)，做出主觀判斷，因此，常稱GIS為地理學科的第3種語言。地理信息系統(tǒng)擁有信息收集、存儲、分析、對比、解釋和輸出等功能。由于這種系統(tǒng)的特點鮮明，所以在世界范圍內(nèi)應用的很廣泛，發(fā)展十分迅速?，F(xiàn)在，就我國來說，地理信息系統(tǒng)主要應用在城市建設、國土規(guī)劃、森林監(jiān)察、農(nóng)作物管理和水土資源管理等方面。

地理信息系統(tǒng)以計算機技術和傳感技術為基礎，以建立空間信息模型為表現(xiàn)形式，對整個地域的地理信息進行全方位的掌控。地理信息系統(tǒng)會分析數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，及時更新數(shù)據(jù)庫里的信息，同時應用傳感技術對特殊的影像進行高精度的測量，又構建模擬的數(shù)學模型。地理信息系統(tǒng)會編碼每個點的坐標，形成先定位，后定性的搜索模式。地理信息系統(tǒng)還能進行多層次的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合傳感器的反饋數(shù)據(jù)，自動制圖。能夠處理空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)與其他系統(tǒng)區(qū)別的標志，也是地理信息系統(tǒng)的技術要點。

2 GIS在水文學及水資源管理中的應用

2.1 GIS在水文模擬中的應用

許多水文學的案例都具有三維空間特點，所以水文模擬一般采用三維空間分配模型。GIS在水文模擬中的應用，主要指的是獲得、顯示和操作與分配模型有關的空間數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，進而細化水文模型，得到水文學的實質(zhì)，深入了解水文學。GIS其實由2個單獨的實體構成，只有把2者結(jié)合才能得到科學的地理數(shù)據(jù)，所以通過加強2個實體間的結(jié)合來改造水文模擬。最新的方法是把統(tǒng)計分析技術和數(shù)學方法結(jié)合，在水文模擬中取得了不錯成就，例如洪水預測、水污染預估和水文分析等。

2.2 GIS在水文數(shù)據(jù)管理中的應用

水文數(shù)據(jù)的結(jié)構較復雜，GIS的使用，使水文數(shù)據(jù)的管理變得輕松。一般水文數(shù)據(jù)的管理包含地理數(shù)據(jù)的管理、矢量和標量數(shù)據(jù)的管理、傳感數(shù)據(jù)的管理和水文模擬數(shù)據(jù)的管理等。

在我國，GIS主要用于管理水質(zhì)數(shù)據(jù)、供水數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)等。因為水質(zhì)部門對水質(zhì)數(shù)據(jù)的準確度要求高，所以GIS在水質(zhì)部門的應用力度在逐年攀升。由于目前GIS技術的發(fā)展，水文工作者可以進行深層次的研究，結(jié)合現(xiàn)代的制圖軟件和自動制圖工具，GIS的利用率已經(jīng)很高。GIS不僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理和分析的能見性，還把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理層次提高了。

2.3 GIS在水資源和環(huán)境管理中的應用

全球變暖等氣候問題和環(huán)境保護問題一直是世界范圍內(nèi)的熱點問題，其中水資源和環(huán)境管理是其一部分內(nèi)容。GIS在水資源和環(huán)境管理中的主要作用引導決策者做出最科學的判斷、對水資源管理制定目標、進行規(guī)劃和透明化技術等。

由于GIS在水資源管理中是靈活性較大的技術，所以它可以打破傳統(tǒng)管理中的束縛。外國在這方面提前做出表率，已經(jīng)在GIS的基礎上建立了各種不同尺度的計劃，有的國家已經(jīng)應用GIS對水資源管理系統(tǒng)做出模擬預判，有很好的發(fā)展前景，為以后國家水資源的管理政策的制定提供了合理的方向。GIS同樣廣泛地應用于區(qū)域水資源和環(huán)境管理中。例如，英國利用沿岸植物品種數(shù)據(jù)的多變量生態(tài)分析來識別英國河流的環(huán)境優(yōu)化程度，將GIS綜合到數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，把可視化、擴散模擬和地域分析結(jié)合起來產(chǎn)生實際的或模擬的環(huán)境優(yōu)化程度，求得由植物品種信息得出的與環(huán)境優(yōu)化程度密切相關的成果。

我國從20世紀90年代就建成了國家級的地理信息系統(tǒng)，在全國水資源規(guī)劃管理中同樣有著舉足輕重的作用。例如，南水北調(diào)工程在計劃之初就做好了各種模擬和預判。在國內(nèi)，上海市環(huán)境管理部門于20世紀80年代末開始GIS的應用研究，并建立了黃浦江流域水環(huán)境地理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)具有動態(tài)監(jiān)測顯示、水污染過程模擬及取水口水環(huán)境管理功能，并可對水質(zhì)進行快速的預測分析。

3 結(jié)語

由于21世紀是信息化的時代，計算機的應用可以對信息做出快速和準確的預判。GIS擁有很強的數(shù)據(jù)管理和分析能力，可以為水文學和水資源管理做出很大貢獻。水資源管理會涉及到許多方面，在對水資源進行管理時，需要應用合理的系統(tǒng)，再結(jié)合科學的方法和計算機技術來進行管理。GIS正在朝著人工智能的方向發(fā)展，水資源管理者的任務正在減輕，所以，只有建立起完善的水資源管理系統(tǒng)，才能對水資源進行現(xiàn)代化的管理。

參考文獻

[1] 魏文秋，于建營.地理信息系統(tǒng)在水文學和水資源管理中的應用[J].水科學進展.1997，8（3）.

[2] 李相明.遙感和地理信息系統(tǒng)在水資源管理中的作用[J].棗莊師專學報.2001，18（2）.

地理信息系統(tǒng)應用案例范文第3篇

關鍵詞：環(huán)境信息系統(tǒng)；課程教學；環(huán)境工程

隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，環(huán)境信息系統(tǒng)在最近的10年內(nèi)取得了可快速的發(fā)展，并開始應用于環(huán)境資源調(diào)查、環(huán)境評估、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境科學與工程研究等領域，成為一個跨課程、集成多種高新技術的研究領域。環(huán)境信息系統(tǒng)作為研究環(huán)境科學，提高環(huán)境保護管理的一種重要工具和方法，正得到科學研究領域的日益重視[1]。

一些高校的環(huán)境工程專業(yè)開設了環(huán)境信息系統(tǒng)課程，但是對于該門課程的研究領域，研究方法以及授課內(nèi)容、方式、方法還沒有一個統(tǒng)一的認識。很多教材的編寫側(cè)重地理信息系統(tǒng)內(nèi)容較多，與環(huán)境專業(yè)的聯(lián)系不夠密切，也未能突出環(huán)境工程專業(yè)的應用特點，課程的體系還不夠完善。本文通過在環(huán)境工程專業(yè)開設環(huán)境信息系統(tǒng)課程的實踐，對環(huán)境信息系統(tǒng)課程教學進行探討。

1 環(huán)境信息系統(tǒng)的定義及分類

1.1 環(huán)境信息系統(tǒng)的定義

環(huán)境信息系統(tǒng)（Environmental Information System，EIS）是以環(huán)境管理和環(huán)境科學為對象的計算機系統(tǒng)。從廣義上講，一切用于環(huán)境管理、環(huán)境科學研究等與環(huán)境保護相關的信息系統(tǒng)都稱為環(huán)境信息系統(tǒng)。我們也可以從環(huán)境信息系統(tǒng)的功能和內(nèi)容上來下定義，即環(huán)境信息系統(tǒng)為一個獲得、存取、編輯、處理、分析和顯示環(huán)境數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，而且是一個包含了計算機軟件、計算機硬件、環(huán)境數(shù)據(jù)和專業(yè)人員的系統(tǒng)。

1.2 環(huán)境信息系統(tǒng)的分類

環(huán)境信息系統(tǒng)可以分成兩大類，即環(huán)境管理信息系統(tǒng)（Environmental Management Information System，EMIS）和環(huán)境地理信息系統(tǒng)（Environmental Geographic Information System，EGIS）。環(huán)境管理信息系統(tǒng)是利用管理信息系統(tǒng)（MIS）和辦公自動化（OA）技術來對環(huán)境數(shù)據(jù)進行管理的計算機系統(tǒng)。環(huán)境地理信息系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)（GIS）強大的空間數(shù)據(jù)處理能力為基礎，對具有空間特性的環(huán)境數(shù)據(jù)進行管理的計算機系統(tǒng)。從某種意義上來說，環(huán)境地理信息系統(tǒng)就是地理信息系統(tǒng)，是地理信息系統(tǒng)在環(huán)境方面的應用，側(cè)重的是對環(huán)境數(shù)據(jù)的處理和應用。

2 環(huán)境工程專業(yè)開設環(huán)境信息系統(tǒng)課程的必要性

環(huán)境工程是應用多學科的理論與技術保護和改善環(huán)境的一門新的工程技術學科。該專業(yè)培養(yǎng)具備城市水、氣、聲及固體廢物的污染防治和給排水工程、水污染控制及水資源保護等方面的知識，具備較好的動手與實踐能力，本專業(yè)畢業(yè)生能夠在工礦企業(yè)、設計與科研院所、大專院校和政府部門，從事環(huán)境污染治理、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)察、規(guī)劃管理等方面的專業(yè)技術工作，也可進入更高層次的學習。

環(huán)境信息系統(tǒng)課程的獨特之處在于它是信息化社會的產(chǎn)物，是一種方便快捷的使用工具，可以輔助人節(jié)省不少的勞動力。其次，它是一門實踐性很強的課程，與環(huán)境工程專業(yè)其他專業(yè)課程緊密聯(lián)系，并是其他課程無法代替的。環(huán)境工程專業(yè)涉及的水、氣、聲、渣等有關環(huán)境數(shù)據(jù)的分析、監(jiān)測、模型模擬均可以利用環(huán)境信息系統(tǒng)軟件進行深入研究，既可進行現(xiàn)狀分析也可進行預測研究，還可宏觀的進行綜合分析。

總之，環(huán)境信息系統(tǒng)技術的學習和掌握是信息化社會發(fā)展的必然趨勢。雖然現(xiàn)在全國仍存在關于環(huán)境信息系統(tǒng)許多的不統(tǒng)一標準，各地方的使用情況也有所差別，但信息時代對我們環(huán)境專業(yè)學生的要求這門技術是必不可少的。

3 開設環(huán)境信息系統(tǒng)課程的幾點思考

3.1 授課方式應多樣化

由于環(huán)境信息系統(tǒng)課程的特點，涉及較多的國際通用專業(yè)術語及英文縮寫，因此在授課過程中雖未能完全實行雙語教學，但凡是專業(yè)術語均進行中英文的兩方面講解，實踐證明這樣的方法有利于學生對專業(yè)名詞的記憶并引發(fā)學生的學習興趣。

采用多媒體課件教學是很好的教學手段，也成為不可缺少的教學手段。但多媒體課件應科學、合理地使用才能獲得好的效果。環(huán)境信息系統(tǒng)的很多內(nèi)容比較抽象，在課堂上難以講解清楚或難以直觀地演示，教師花費很大精力、耗費很多時間，也難以收到好的效果。利用多媒體課件教學，直觀、易懂，學生能深刻地理解和掌握，教學效果很好。

3.2 教學內(nèi)容要緊密與實踐相結(jié)合

案例教學有助于培養(yǎng)實踐能力和解決實際問題的能力[2]。在課堂教學中多采用案例，用理論解決實際問題是學生最喜歡聽的，也是學生最容易接受的，而且還可以達到學以致用的目的。因此在課堂教學中應該比較注重案例教學，進一步提升教學效果。

根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)學生的特點以及學生的層次，不同高?？筛鶕?jù)學生特點進行了深入剖析。通過實踐，目前我校環(huán)境信息系統(tǒng)課程的內(nèi)容并非某一本教材的全部，而是環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)及GIS在環(huán)境科學與環(huán)境工程中的應用等幾門課程的綜合濃縮。如果在課程內(nèi)容的設計中增加一些于環(huán)境信息系統(tǒng)在環(huán)境工程中的應用實例，增加一些反映科技發(fā)展前沿的現(xiàn)代知識，并加大學生上機實踐的實踐，利用EIS相關軟件進行環(huán)境數(shù)據(jù)的分析，有利于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和能力，并讓學生達到學以致用的目的，增加學生的就業(yè)面。

3.3 教學過程中注重與其他相關課程的聯(lián)系

由于環(huán)境信息系統(tǒng)課程是一門綜合性較強的課程，它的教學內(nèi)容涉及到環(huán)境工程類各門專業(yè)課的基本知識，比如水、大氣、固體廢物等信息系統(tǒng)的建設，計算機技術，數(shù)據(jù)庫技術，編程的語言等，為了更好的開展教學，此課程在開設之前要求有大量相關課程的基礎，所以此課程最好設置在本科教學的第六或者第七學期。

4 結(jié)束語

環(huán)境信息系統(tǒng)是一門新興課程，具有廣闊的應用前景，應得到充分的重視。作為環(huán)境工程專業(yè)的教師應循序漸進的掌握這項技術，拓寬專業(yè)領域，用現(xiàn)代化的技術彌補傳統(tǒng)技術的不足。

參考文獻：

地理信息系統(tǒng)應用案例范文第4篇

數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)管理在社會信息流程中占有重要地位。近年，隨著在數(shù)據(jù)庫中存儲和處理復雜地理數(shù)據(jù)的需求越來越多，GIS（地理信息系統(tǒng)，Geographic information system）中管理和分析的空間數(shù)據(jù)不斷增長，這些因素都導致了空間數(shù)據(jù)庫組織與管理成為了近20年來活躍的研究領域。

一、空間數(shù)據(jù)庫課程在高校中的現(xiàn)狀

近年來，國際上成立了許多專門制定空間數(shù)據(jù)標準的聯(lián)盟，商業(yè)數(shù)據(jù)庫公司推出了針對空間數(shù)據(jù)庫管理的系統(tǒng)，一些大學陸續(xù)開設了空間數(shù)據(jù)庫方面的課程。并且近二十年以來空間數(shù)據(jù)庫的研究已經(jīng)產(chǎn)生了大量的空間數(shù)據(jù)模型、空間操作、空間查詢方面的技術[1]。在空間數(shù)據(jù)庫教學過程中選擇什么，以及如何更好地在大學課堂教授空間數(shù)據(jù)庫的知識成為高等教育所關注的一個問題。目前，我國開設地理信息系統(tǒng)專業(yè)的有超過170所高校，加上一些科研機構，全國約有200多個教育單位，每年培養(yǎng)GIS畢業(yè)生近萬人[2]。各高校開設地理信息系統(tǒng)專業(yè)的學科背景不同，數(shù)據(jù)庫相關課程教學內(nèi)容和教授方法會形成差異，下面列舉幾門我國高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)開設的與數(shù)據(jù)庫相關課程，如數(shù)據(jù)庫應用與技術、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫原理與技術、空間數(shù)據(jù)庫原理、空間數(shù)據(jù)庫技術等，從課程名稱上可以得出自教學內(nèi)容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技術實踐。從數(shù)據(jù)流的角度來看，數(shù)據(jù)作為GIS的基礎，在采集、編輯、存儲、管理、查詢、分析、制圖輸出等各個GIS的應用環(huán)節(jié)中都要涉及到?？臻g數(shù)據(jù)的組織與管理是地理學研究的一個重要領域，時空數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)、時空數(shù)據(jù)結(jié)構與數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)管理等方向，無一不是現(xiàn)今地理信息系統(tǒng)研究中的熱點問題，因此，可以說空間數(shù)據(jù)庫是GIS的核心，由上述可知，《空間數(shù)據(jù)庫》課程是一門較新的GIS專業(yè)課，同時也是GIS專業(yè)的核心課程，通過本課程的教學，目的是讓學生能夠清楚空間數(shù)據(jù)庫的基本概念、基本原理，掌握關系數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用，并能完成合理的數(shù)據(jù)庫設計；同時掌握Geodatabase相關理論，能夠應用Geodatabase實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫，對部分學生要求具備地理信息專業(yè)領域中數(shù)據(jù)庫的設計開發(fā)能力。因此針對于學生能力的培養(yǎng)，如何在《空間數(shù)據(jù)庫》的教學中布置教學內(nèi)容，如何合理地安排教學環(huán)節(jié)，對我們的教學工作提出了要求。

二、空間數(shù)據(jù)庫課程相關問題

1.學科體系不同對教學內(nèi)容的影響。在我國涉及地理信息系統(tǒng)的學科有工學、理學和管理學等，工科學校注重學生的工程系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)能力，理科學校更注重培養(yǎng)學生的地理學思考和分析能力，但GIS領域人才培養(yǎng)的專業(yè)體系應不同于學科體系的劃分，而是要針對人才培養(yǎng)的目的來確定。本科專業(yè)劃分強調(diào)GIS領域各行各業(yè)人才的需求，即為就業(yè)教育，而不強調(diào)專業(yè)教育[3]。

2.畢業(yè)生就業(yè)中存在的問題。根據(jù)《2009年中國地理信息產(chǎn)業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告》及《2010年中國地理信息產(chǎn)業(yè)高校畢業(yè)生就業(yè)報告》的調(diào)查結(jié)果顯示，招聘單位認為畢業(yè)生自身能力上的不足及學校課程設置不合理這兩個原因，已經(jīng)連續(xù)兩年成為地理信息系統(tǒng)方向就業(yè)困難的主要因素。用人單位關注求職者的特點中，“擁有較強的動手能力，保證短期內(nèi)上崗”這一要求也在近兩年的調(diào)查中處于首要位置。在具體的行業(yè)應用中，空間數(shù)據(jù)庫的應用十分廣泛，現(xiàn)在我國城市道路交通管理、城鎮(zhèn)社會信息管理、國土資源管理等諸多方面都會使用空間數(shù)據(jù)庫技術。但是地理信息系統(tǒng)專業(yè)本科畢業(yè)生在這些行業(yè)中能做什么，用人單位面向本科畢業(yè)生提供的崗位是什么性質(zhì)，這些問題，對實際的教學工作提出了要求。

3.根據(jù)本專業(yè)教學計劃制定課程內(nèi)容。在本專業(yè)的專業(yè)課程當中，空間數(shù)據(jù)庫課程的先導課程地理系統(tǒng)原理，在該門課程中空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)結(jié)構和空間索引技術等內(nèi)容會作為重點講述內(nèi)容，那么，在空間數(shù)據(jù)庫課程中如何更好地承接之前學習過的知識，如何布置教學計劃。同時，空間數(shù)據(jù)庫能夠?qū)W生學習后續(xù)課程有什么作用，也是空間數(shù)據(jù)庫課程要注意的問題。

三、空間數(shù)據(jù)庫教學內(nèi)容探討

1.合理組織空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。在針對于本科生的教學中，要重視基本概念的講解，為學生將來的自我學習打下一個較好的基礎，因此空間數(shù)據(jù)庫課程中應該涵蓋空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)結(jié)構、空間數(shù)據(jù)管理、空間查詢語言（SQL基礎及空間查詢）、空間數(shù)據(jù)行業(yè)規(guī)范等內(nèi)容。同時，在原理部分要對應一定的上機實習，例如在實際教學中遇到過學生對Arcgis中的數(shù)據(jù)模型不理解，創(chuàng)建數(shù)據(jù)集的時候不知道屬性到底是什么，那么在講授地理數(shù)據(jù)模型時既要講清楚相關概念，可以以ArcGIS應用平臺中的Geodatabase模型為例，由教師首先在文件地理數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一整套的北京市的數(shù)據(jù)，包含行政區(qū)劃、主干道、軌道交通、餐飲、住宿、文化設施等內(nèi)容，通過實際的例子告訴學生地理數(shù)據(jù)模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通過數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)集、要素類來逐層地組織數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表中的每一行代表一個現(xiàn)實中的對象，每一列是對象特征的抽象，怎么表現(xiàn)數(shù)據(jù)，建立好的模型適用于什么應用，這樣使得學生可以更好地理解原來較為抽象的概念。在原理內(nèi)容的講解中還要盡量避免和地理信息系統(tǒng)原理、地理信息系統(tǒng)應用技術等前導或后繼課程的內(nèi)容重復。

2.圍繞空間數(shù)據(jù)庫建模開展教學。在教學過程中，要讓學生從初始就注重空間數(shù)據(jù)庫建模流程。空間數(shù)據(jù)庫的設計和創(chuàng)建與關系數(shù)據(jù)庫建庫流程相仿，也需要經(jīng)過概念設計、邏輯設計和物理設計這樣三個步驟。這樣，就需要在教學過程中要重點講解數(shù)據(jù)庫的概念設計和邏輯設計環(huán)節(jié)，使學生掌握通過對具體問題進行需求分析進行概念模型設計，并掌握概念模型向邏輯模型的轉(zhuǎn)換方法。在這一環(huán)節(jié)中可以引入一個貫穿于整門課中的案例，要求學生按照擴展ER模型來抽象實體，描繪實體屬性，并構建實體之間的聯(lián)系；通過規(guī)則將擴展ER模型中的實體和屬性合理地轉(zhuǎn)換到地理數(shù)據(jù)庫中的要素類和數(shù)據(jù)集中，并按實體之間的聯(lián)系建立相關規(guī)則；最后向建立好的數(shù)據(jù)集導入空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。同時，這類內(nèi)容可以讓學生通過以分小組討論的方式來分析問題和解決問題，以此來帶動學生的學習興趣。

3.SQL語言及其擴展。SQL語言對于所有數(shù)據(jù)庫的學習來說都是最為核心的部分，因此在空間數(shù)據(jù)庫教學中，也應該要求學生掌握SQL相關內(nèi)容。在ArcGIS等地理信息系統(tǒng)軟件中，對于屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的查詢都是封裝好的，查詢工作主要通過點選按鈕以及列表選擇為主，這樣使得學生對于創(chuàng)建及查詢數(shù)據(jù)只能看到表面現(xiàn)象，沒有辦法去了解軟件的底層到底做了哪些工作，為了使學生能更好地理解數(shù)據(jù)的組織及應用，我們在課程中就要讓學生使用SQL來對數(shù)據(jù)進行操作。在這一教學內(nèi)容中可以分為以下兩個階段，第一，掌握標準SQL語言，包括數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建，數(shù)據(jù)的查詢，在這一階段主要用標準SQL語言對非空間數(shù)據(jù)進行操作。第二，利用Oracle Spatial學習擴展SQL語言，包括創(chuàng)建具有SDO_GEOMETRY數(shù)據(jù)類型的表、創(chuàng)建控件索引、創(chuàng)建空間索引、插入空間數(shù)據(jù)、利用空間計算函數(shù)實現(xiàn)空間查詢等。

4.教學平臺的選擇。教學中緊貼現(xiàn)有技術的發(fā)展，讓學生掌握最新的相關知識數(shù)據(jù)庫的管理，例如數(shù)據(jù)庫中事務的管理及版本控制等。在授課中選取Geodatabase、Oracle及數(shù)據(jù)存儲中間件ArcSDE這樣三個空間數(shù)據(jù)組織管理比較成熟的產(chǎn)品來進行練習，實踐內(nèi)容主要圍繞以下幾部分：Oracle中屬性查詢和空間查詢相關方法、通過空間算子進行查詢、如何在Oracle中進行事務管理；ArcSDE的安裝及其與Oracle的連接配置，ArcSDE的版本管理機制；在Geodatabase文件地理數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)加載，規(guī)則創(chuàng)建以及數(shù)據(jù)組織。

四、集中實踐環(huán)節(jié)教學方法

地理信息系統(tǒng)應用案例范文第5篇

【關鍵詞】 地理信息系統(tǒng) 輸電線路 災害搶修 構建

前言

隨著國家社會經(jīng)濟和電網(wǎng)技術的快速發(fā)展，我國年用電量和經(jīng)濟總量分別越居全球的第一和第二位。電力系統(tǒng)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎也進一步向大機組、高電壓、大電網(wǎng)方向快速發(fā)展。為了適用日益提高的環(huán)境保護要求和節(jié)省有限的土地資源，越來越多的輸電線路架設在地理環(huán)境復雜、自然條件惡劣，人煙稀少交通不便的高山峻嶺上[1]。近年來我國因臺風暴雨等自然災害引發(fā)地質(zhì)災害頻繁，給輸電線路正常運行造成了非常嚴重損害的情況時有發(fā)生，直接危及電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行，影響了社會穩(wěn)定和城鄉(xiāng)人民的生活質(zhì)量和人身安全，已經(jīng)成為新時期社會關注的焦點。如，2016年7月9日，第一號臺風“尼伯特”在福建登陸，對福建省福州、莆田、龍巖地區(qū)電網(wǎng)造成重大影響。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）旨以地理視角，對輸電線路災害進行提前預警、災后搶修等全面管控，通過大數(shù)據(jù)和智能檢測技術確定輸電線路災害搶修的最優(yōu)路徑方案，有序開展搶修復電工作，最大限度地提升了災害搶修時效，為災后電網(wǎng)正常運行、及時恢復供電提供科學決策。

一、地理信息應用電力系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容

電力系統(tǒng)是一個結(jié)構繁雜、區(qū)域分布廣泛的網(wǎng)絡結(jié)構系統(tǒng)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)大多依靠紙質(zhì)設計、竣工驗收檔案資料和運行維護中技術改造檢修記錄等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對輸電線路等有關設備的運行和維護管理。但鑒于紙質(zhì)材料的更新不及時、共享性差及查詢不便等弊端，嚴重影響了工作效率，無法及時為災害搶修提供決策依據(jù)，已不能滿足日益增長的電力系統(tǒng)對運行管理提出更高的要求。地理信息系統(tǒng)作為建設防災減災系統(tǒng)的一個前沿研究方向，近幾年來得到了廣泛應用。地理信息系統(tǒng)憑借其突出的數(shù)據(jù)分析和空間分析功能，在電力行業(yè)中得到應用成果顯著。其能將設備設施地理分布、屬性類信息、電網(wǎng)運營資料以及電網(wǎng)拓撲結(jié)構信息等快速集成，構建電網(wǎng)地理結(jié)構模型，形成可視化、直觀的基于地理信息的電力網(wǎng)絡系統(tǒng)，為提高電力設備運行的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，為各個單位部門提供更加科學的決策參考依據(jù)[2]。

基于地理信息系統(tǒng)的輸電線路災害搶修技術研究，通過將輸電線路勘察設計及施工測繪數(shù)據(jù)和所在地區(qū)的常年自然災害信息進行融合處理，形成專用的輸電線路災害信息數(shù)據(jù)庫應用到輸電線路災害巡檢搶修過程中[3]。能夠較為全面把握輸電線路附近的地理信息，確定其氣候狀況、天氣變化等對輸電線路運行狀態(tài)影響，并在此基礎上對可能發(fā)生災害時對輸電線路的影響進行分析、、展示和預警，從而做好對輸電線路災害有效防御準備，并超前謀劃、科學組織災后的巡檢搶修工作，這對我國輸電線路精益化管理和災害預警防御工作中具有非常重要的現(xiàn)實意義。

二、地理信息系統(tǒng)輸電線路搶修系統(tǒng)的應用

2.1 系統(tǒng)構架的構建

輸電線路災害搶修過程中數(shù)據(jù)量龐大，處理操作較為復雜，為了提升地理信息系統(tǒng)的應用效益，在設計其系統(tǒng)架構時需要把握好存儲層、交換層、服務層及應用層等的構建，對各層服務內(nèi)容進行完善。當發(fā)生臺風等自然災害時，快速查看防范災害預案，縮短事故搶修時間，提高搶修協(xié)調(diào)性，提高效率等目的。其具體狀況見圖1。

數(shù)據(jù)存儲層。該層是整個地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的核心，需要對輸電線路氣候狀況及自然災害數(shù)據(jù)進行全面把握，負責管理數(shù)據(jù)的定義、維護、訪問和更新，以及管理并相應搶修服務的數(shù)據(jù)請求，并有效集成，按照主題進行組織。做好臺賬數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、災害數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)及模型數(shù)據(jù)的采集，為系統(tǒng)決策提供完備的數(shù)據(jù)支撐；

數(shù)據(jù)交換層。該層支持信息系統(tǒng)的開放性、異構性與互操作性，主要以數(shù)據(jù)標準化，系統(tǒng)調(diào)度、指揮控制、監(jiān)測分析等工作為主，解析災害信息，定位物體的信息和狀況，依照上述業(yè)務需求生成了相應的業(yè)務接口，以實現(xiàn)業(yè)務的交互和數(shù)據(jù)的傳輸，形成一個統(tǒng)一的、可互操作的共享數(shù)據(jù)層。

數(shù)據(jù)服務層。服詹愕幕本元素為服務，該層主要在存儲層數(shù)據(jù)基礎上實施數(shù)據(jù)處理，綜合實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)服務，其主要包括業(yè)務主站、防災減災、圖層分析及狀態(tài)監(jiān)控四大數(shù)據(jù)服務模塊，實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的服務、表現(xiàn)、查找和索引等服務。應用過程中可以依照業(yè)務需求進行適當添加或刪減，并需預留接口供功能拓展和定制服務。

業(yè)務應用層。該層為輸電線路災害搶修提供了針對組件，響應搶修工作請求，執(zhí)行搶修任務。其主要包括綜合展示、故障分析、災害預警、風險分析、資源調(diào)配及故障警告等。與此同時，該層還能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處理，通過數(shù)據(jù)通信與遠程設備通信，獲取終端運行狀態(tài)，依照數(shù)據(jù)狀況生成相應的輔助分析決策，實現(xiàn)高效搶修、快速復電的目標。

用戶操作層。該層擔負用戶與應用間的對話功能，負責提供用戶操作界面以及實時通信狀態(tài)的顯示等，搜集操作信息，將服務器端返回的信息組織成適合不同類型終端表現(xiàn)的數(shù)據(jù)形式。根據(jù)不同用戶需求和業(yè)務特點，呈現(xiàn)不同應用服務界面給最終用戶。隨著科學技術的快速進步，人們對GIS平臺界面的直觀性和美觀性要求越來越高。在該基礎上可以適當設置綜合展示層，借助圖形轉(zhuǎn)化技術、UI美化技術等生成操作簡單、智能交互的操作系統(tǒng)，大大提升了地理信息在輸電線路災害巡檢搶修工作中的應用效益。

2.2 系統(tǒng)的應用

臺風災害被認為是形成東南沿海地區(qū)電力事故的主要原因之一。臺風過境的狂風暴雨常給電力設施，特別輸電線路造成重創(chuàng)，輸電線路產(chǎn)生倒塔斷線、異物拋掛短路、風偏閃絡等造成大面積停電事故的主要原因。防范應對臺風災害常涉及多部門、多地區(qū)聯(lián)動，協(xié)調(diào)工作量大。建立災害應急搶修平臺，對實時氣象資源、電力設備受災實時信息、搶修預案及搶修力量數(shù)據(jù)資源進行整合，為搶修任務提供輔助分析和決策支持。

地理信息系統(tǒng)在福建省輸電線路災害搶修中應用過程中，融合了地理基礎信息、實時災害預警和輸電線路數(shù)據(jù)，通過對系統(tǒng)平臺進行全面把握，依照數(shù)據(jù)需求、服務需求等形成相應的系統(tǒng)構架，為輸電線路災害搶修提供了較為準確和科學的數(shù)據(jù)保障。以2016年一號臺風“尼伯特”為例，根據(jù)氣象部門不同時間段的臺風路徑變化的預測預警，和電力減災專設氣象站點采集的實時數(shù)據(jù)及時分析掌握臺風路徑動向，當分析認為2“尼伯特”可能正面侵襲福建時，基于地理信息系統(tǒng)的輸電線路災害搶修體系與氣象探測系統(tǒng)交互，建立臺風位置信息表，搜集臺風等級、雨強、風速、氣壓、過程雨量等氣象數(shù)據(jù)，并結(jié)合電子地圖、衛(wèi)星導航、遙感影像，以直觀畫面展示臺風路徑（圖2）。結(jié)合實時信息和預報成果，進行臺風災害定性，、評估可能發(fā)生災情的影響級別，分析臺風路徑及后續(xù)影響。并疊加基礎地圖圖層和電網(wǎng)地圖圖層，針對“尼伯特”臺風可能對輸電線路造成的影響情況，生成預警報告。適時啟動臺風應急預案及預警等級指導福建電網(wǎng)進入全面抗擊臺風狀態(tài)。形成了較為完善的輸電線路保障內(nèi)容。

“尼伯特”臺風登陸前后及侵襲過境后，根據(jù)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)顯示的各區(qū)域內(nèi)輸電線路運行狀況，及時將發(fā)生故障的輸電線路信號及故障位置信息發(fā)送到地理信息系統(tǒng)主站，由系統(tǒng)軟件對服務器中的數(shù)據(jù)進行分析和處理，準確確定了故障點的位置。并第一時間確定各電壓等級和各條輸電線路故障所覆蓋的停電區(qū)域，結(jié)合臺風災害造成輸電線路損壞程度和停電范圍等情況，根據(jù)先主網(wǎng)后配網(wǎng)，先重要用戶后一般用戶的原則，確定事故搶修區(qū)域，科學調(diào)配搶修人員、物資，確保臺風災后輸電線路搶修工作科學有序展開。使福建區(qū)域受損的輸電線路，在除個別山區(qū)外，都在最短時間內(nèi)基本完成災害事故搶修，大部分受災嚴重區(qū)域都及時恢復了災后供電。

三、 結(jié)論

組織基于地理信息系統(tǒng)構建輸電線路平臺還不能滿足對臺風災害搶修的特殊需求。Y合不同情況下輸電線路災害搶修過程中和經(jīng)驗教訓和存在的問題，需要對輸電線路地理信息系統(tǒng)中的各項技術參數(shù)進行充實完善，生成標準化、規(guī)范化、智能化輸電線路災害搶修體系，從而有效地提高輸電線路抵御災害能力，科學決策縮短搶修時間，降低災害損失，確保災后搶修工作順利進行，降低災害損失。

參 考 文 獻

[1] 吳飛龍，林韓，湯明文等. 多種中繼方式在大型無人機輸電線路巡檢中的應用 [J].中國電力，2015，2：104-110.