第一篇：電網(wǎng)GIS系統(tǒng)在線路巡視中的應用

摘要：利用配電GIS系統(tǒng)的設備信息和GPS的衛(wèi)星定位功能,結合配電線路周期性巡視工作,實現(xiàn)在GPS手持機上進行配電設備的標準化巡視和檢查,以加強配電設備巡視質量監(jiān)督,開展新進員工業(yè)務培訓,提高配電網(wǎng)運行管理水平。

電網(wǎng)維護

（1）移動巡視

根據(jù)電力設備的地理走向分布及其周圍地理情況，運行人員能快速確定最合理的電力設備巡檢內容，結合GPS全球定位系統(tǒng)，可以對巡視人員進行實時跟蹤定位，并將巡視的過程和結果在GIS上進行查詢和展示。

（2）故障定位

GIS根據(jù)刀閘控制關系，進行上游刀閘查詢和刀閘控制范圍查詢等功能使運行人員能快速準確地了解電源控制點，便于巡檢中發(fā)現(xiàn)事故隱患時，較快地切斷電源。

（3）搶修與應急指揮

結合GPS全球定位系統(tǒng)，對搶修車輛進行實時監(jiān)控和回放，系統(tǒng)記錄任一車輛的運行軌跡、速度、狀態(tài)等，當有應急搶修任務是，通過指揮中心的GIS平臺，可以快速定位搶修車輛的位置和最短路徑（最短時間）分析，立即制搶修方案，及時排除電力故障。

（4）數(shù)據(jù)檢測管理

在GIS電網(wǎng)圖上，對電力負荷測量、接地測量、交叉跨越測量等信息的管理、查詢和展示。

“據(jù)統(tǒng)計，線路巡視用上GIS地理信息系統(tǒng)后，在未增加人員確保巡視到位率達100%的基礎上，每日有效巡視時間由原來的4小時提高到6小時，每日巡視量由原來的20公里增加至30公里?！闭勂饑W(wǎng)山東高密市供電公司巡視線路推廣應用GIS地理信息系統(tǒng)，該公司檢修建設工區(qū)副主任孫玉波算了這樣一筆賬。

為徹底改變過去費時、費人力的粗放式巡線模式，提高巡線效能，今年以來，高密市供電公司利用新上GIS地理信息系統(tǒng)，繪制出了線路巡視路線圖，結合線路地形情況，折算出巡視工作量，優(yōu)化組合任務，將月度巡視任務細化為定量、定期的日巡視計劃。根據(jù)每一條線路設計條件、運行年限、設備健康狀況、通道情況和運行經(jīng)驗，開展線路“健康狀況”分類評級。同時，為每位巡線人員配備了GPS衛(wèi)星裝置，利用該裝置可準確掌握巡線人員的巡線路徑，記錄巡視線路桿塔詳細信息跟缺陷，建立準確的巡視數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)實際情況滾動修編巡視計劃。此外，為實現(xiàn)對線路隱患全過程管控和“精確制導”，安排巡線經(jīng)驗豐富、業(yè)務知識扎實的工作人員，根據(jù)線路狀態(tài)等級和巡線人員的巡視報告，對線路隱患點進行不同周期的現(xiàn)場監(jiān)控和跟蹤處理。1月10日，該公司檢修建設工區(qū)巡線人員對35千伏柴李線巡視時，發(fā)現(xiàn)線下塔吊作業(yè)可能危及線路運行，跟蹤特巡人員迅速抵達現(xiàn)場處理，與責任人簽訂《安全責任協(xié)議書》。隨后，又繼續(xù)巡視并完成了35千伏柴李線、35千伏柴注線、35千伏柴井線的巡線任務。（欒煥聚 范宣彪）

6月1日,廈門局輸電線路GIS系統(tǒng)巡視管理模塊投入運行。據(jù)了解，該局是福建省首次試點推行輸電線路GIS系統(tǒng)的單位。

輸電線路巡視管理模塊是輸電GIS系統(tǒng)的重要組成部分。該模塊集成了全球定位系統(tǒng)、掌上電腦（以下簡稱PDA）和計算機網(wǎng)絡通信技術的最新研發(fā)成果，利用“移動信息平臺”概念改變傳統(tǒng)巡檢工作方式。傳統(tǒng)線路巡檢普遍采用人工巡視、手工紙介質記錄的工作方式。該方式存在著人為因素多、管理成本高、無法監(jiān)督巡檢人員工作狀態(tài)等明顯缺陷，而該系統(tǒng)直接利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)實現(xiàn)線路巡檢自動定位、自動記時，管理人員能通過系統(tǒng)方便地檢查考核巡檢人員巡視到位率和工作質量，同時系統(tǒng)的使用減少了錄入工作量、減少了生產(chǎn)成本。能夠通過掌上電腦及時記錄巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷，使消缺管理逐步走向電子化、信息化、標準化。同時該系統(tǒng)有助于查找故障點，故障一旦發(fā)生，巡線人員帶上掌上電腦，將故障錄波的公里數(shù)輸入電腦，電腦就能自動測算到發(fā)生故障的桿塔。而在以前，送電人員只能根據(jù)錄波數(shù)據(jù)進行人工測算，準確率不是很高，特別是線路遭受雷擊時，有時在桿下是無法判明故障的，往往必需得爬上幾只桿塔進行檢查，費時費力。而運用輸電線路GIS系統(tǒng)巡視管理模塊后，故障查找的準確率大大提高，縮短了故障查找時間，為在最短的時間內排除故障贏得了時間。

該模塊在5月23日暴風雨突襲廈門時就發(fā)揮了威力。當日下午3時22分，廈門島外突然電閃雷鳴、大雨傾盆，突如其來的雷雨天氣造成該局110kV李鐵線、110kV錦杏線故障跳閘。送電部門迅速出擊，利用輸電線路GIS系統(tǒng)巡視管理模塊展開故障排查，迅速搜索到故障點。截至當晚，故障全部排除，兩條線路及時恢復正常運行。

據(jù)了解，該輸電線路GIS系統(tǒng)還包括臺帳管理、運行管理、缺陷管理、檢修管理、異動管理、班組管理等模塊，已于去年5月在該局投入試運行。該系統(tǒng)能準確提供線路和設備運行的各種技術參數(shù)，加快實現(xiàn)線路巡視微機化和標準化，提高輸電線路的管理水平和健康水平，大大提高工作效率。在試運行過程中，該局對該系統(tǒng)進行了分期培訓，并結合實際工作對該系統(tǒng)不斷完善，促進了該局輸電線路管理工作的科學化、規(guī)范化。（林麗雅 蔡志生）

3月20日，筆者從山東德州供電公司了解到，該公司創(chuàng)新推廣使用GIS移動巡線系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠實現(xiàn)人員定位、故障定位、管理定位和數(shù)字一體化的三位一體化巡視，有效提高了巡視的工作效率。

“過去我們都是使用厚厚的筆記本記錄巡視信息，現(xiàn)在換成輕便的智能手機了，不但攜帶方便了，而且信息傳遞也更直觀了。”德州供電公司輸電運檢工區(qū)運檢二班班長裴峰虎告訴記者，GIS移動巡線系統(tǒng)由移動手機終端和后臺管理系統(tǒng)組成。巡檢過程中，每隔一段時間，手機終端就會向后臺的服務器定時發(fā)送當前所在位置經(jīng)緯度和時間數(shù)據(jù)點，并將錄入的巡檢信息發(fā)送至后臺的管理系統(tǒng)中。辦公室的值班人員可以隨時了解到巡視人員的巡視軌跡，通過回傳的信息就可馬上定位故障位置和了解故障原因，及時對出現(xiàn)問題的線路進行消缺和隱患排除。

今年春檢，該公司共計安排檢修試驗工作179項，實施大修技改工程56項。在對所管轄的10個縣（市）區(qū)的22條輸變電線路，19座變電站的全面檢修過程中，GIS移動巡檢系統(tǒng)的應用，使春檢期間及時發(fā)現(xiàn)和處理運行設備安全隱患，做到了有的放矢，為管理人員統(tǒng)籌安排檢修工作提供了準確信息，有效緩解了春檢工作中人員緊張局面。截止目前，該公司的輸電、運行人員，已全部使用上此系統(tǒng)，“三集五大”改革后的“大檢修”體系有了新保障。（李志清 王衍 任曉文）

信息來源：山東電力集團公司

基于GIS技術的電力配網(wǎng)巡檢系統(tǒng)

【關鍵詞】GIS；電力系統(tǒng)；配網(wǎng)巡檢；設計；應用

當前，電力系統(tǒng)的巡檢工作多數(shù)由人工來完成，巡視人員對設備缺陷及運行狀態(tài)做好記錄，然后將其錄入生產(chǎn)管理系統(tǒng)，進入到處理流程。這種方式的不足在于經(jīng)過兩次錄入使工作量加大，失誤增多，還有就是巡檢的覆蓋范圍較小。因此必須采用一種有效的巡檢方法解決傳統(tǒng)方式的不足。

1.電力配網(wǎng)巡檢工作的現(xiàn)狀

供電企業(yè)為保證轄區(qū)內輸電線路的安全運行，要定期排除巡檢人員對線路及設備進行檢查，以便發(fā)現(xiàn)隱患，及時進行處理，巡視工作保證了供電的安全。然而在實際工作中，也遇到一些問題，主要有：首先，巡檢人員責任心不強。往往會出現(xiàn)設備漏項或漏檢問題，巡檢人員是否對每個設備、每根電桿進行檢查，無法查證，所以很難保證巡檢的質量；其次，巡檢人員素質差異對巡檢質量的影響。受自身認識及經(jīng)驗的影響，每一個人對檢查的項目及設備的理解也不同，所以檢查的效果也是不同的，有的復雜，有的簡單，很難了解到設計及線路的真實運行狀態(tài)；第三，巡檢速度慢。采用筆記記錄的方式進行巡檢，需要花費大量的時間才能完成；第四，巡檢資料保存及查詢困難。大量的巡檢記錄在進行收集、整理、分析時，工作量大，花費時間長，且資料容易丟失；第五，管理人員單靠巡檢記錄進行判斷，難以對巡檢人員的工作數(shù)量及質量進行定性的、準確的評估。

（1）改變了巡檢人員責任心不強，出現(xiàn)不檢或漏檢的現(xiàn)象，GPS技術的使用，增加了對電桿位置的定位。巡檢人員只有到達巡查點，才能使用手持設備進行數(shù)據(jù)的錄入，對未檢電桿，手持設備可以進行查詢，方便了對電桿的檢查，防止漏檢的情況出現(xiàn)。通過GPS對電桿位置確定以后，會顯示出巡檢的項目，巡檢人員只需要根據(jù)提示進行檢查即可，這就對巡檢內容進行了規(guī)范，有利于提高巡檢人員的職業(yè)素養(yǎng)。（2）便于巡檢結果的保存。新系統(tǒng)的使用使巡檢人員的工作量大大降低，各種匯總表格工具的應用使的數(shù)據(jù)便于保存和查詢。（3）提高了管理人員的管理水平。通過用戶端電腦，管理人員可以通過管理程序對輸電線路進行有效的管理，提高了巡檢工作的質量，保證了輸電電路的正常運行。用戶電腦管理程序可以提供強大的查詢功能，對巡檢數(shù)據(jù)可以從線路、巡檢人員、巡檢日期等項目進行查詢，也提供一些統(tǒng)計方法，這樣就使得巡檢情況一目了然。（4）降低了巡檢人員的工作強度。手持設備的使用改變了傳統(tǒng)紙質介質的錄入方式，手持設備極大的方便了數(shù)據(jù)的采集，提高了巡檢的效率。

（2）隨著科學技術的不斷發(fā)展與進步，GIS配網(wǎng)巡檢系統(tǒng)必定會越來越完善，系統(tǒng)的自動化與智能化的程度也會越來越高，在數(shù)據(jù)、圖形及設備管理中與配網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)管理的一體化，使得管理系統(tǒng)更加的方便操作查詢。配網(wǎng)巡檢系統(tǒng)與配網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)的一體化是在GIS技術平臺上實現(xiàn)的管理功能，有效的解決了調度人員及巡檢人員的日常工作范圍，提高了工作的效率，保證電網(wǎng)運行的可靠性和安全性。

第二篇：GIS在旅游線路設計中的應用(定稿)[范文模版]

緒 論

1.1 研究背景

作為朝陽型的世界第一大產(chǎn)業(yè)，旅游業(yè)越來越受到人們的親睞，數(shù)十年來全球旅游業(yè)實現(xiàn)了持續(xù)發(fā)展。來自世貿組織的預測，在21世紀初中國將成為世界上最大的旅游國。而到2020年，中國入境旅游的人數(shù)就將達1.37億人次，對如此巨大的旅游流的研究也顯得具有極大的緊迫性和必要性。其實科技的不斷發(fā)展，也使得地理學研究的各個方面都需要有新技術融入，尤其是如此蓬勃的旅游業(yè)。旅游流研究中海量的數(shù)據(jù)反映出的豐富信息以及各景區(qū)景點間的聯(lián)系和動態(tài)變化資料需要GIS技術的支撐和協(xié)調。建立一個專門研究中國旅游景區(qū)整體規(guī)劃的地理信息系統(tǒng)能從定量、動態(tài)等方面進行綜合分析處理，把各種地理信息數(shù)據(jù)轉換成支持決策的科學根據(jù)。

人類用來紀錄各種空間現(xiàn)象的主要工具之一，地圖對于人類的生產(chǎn)生活實在是不可忽視。經(jīng)過長時間的經(jīng)驗累積，人類都是按照慣用的使用方法及使用型態(tài)來使用地圖；不再是用紙張來而是電子訊號來傳遞信息的電子地圖，有著許多傳統(tǒng)地圖無法達到的優(yōu)勢，例如：查詢分析，路徑規(guī)劃等。再次基礎上結合計算機的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）即應運而生。

雖然早在50年前加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）就已經(jīng)開始運作，但在早期，其主要的工作平臺也都是價錢昂貴的工作站計算機，極高的軟硬件價位也使得小老百姓望而卻步，只有政府或大型研究機構才能負擔，這使得多年來GIS始終定位在專業(yè)用途上；就連操作人員，也必須經(jīng)過多年訓練的專業(yè)人才才能勝任各項工作?？蓢@的是近十年來的發(fā)展，使用者計算機接口及軟硬件功能的進步使得地理信息系統(tǒng)已經(jīng)可以很方便地在個人計算機上安裝，經(jīng)過短期訓練的人員也可以加以操作。

1.2 國內外研究現(xiàn)狀

信息技術在第一屆信息技術與旅游國際會議上被認為是現(xiàn)代旅游業(yè)發(fā)展與提高競爭力的一個決定性的因素。例如分布式旅游目的地數(shù)據(jù)庫會對旅游產(chǎn)生現(xiàn)實旅游無法匹敵的影響；要將旅游產(chǎn)品的電子化和全球化作為旅游營銷的重要手段；相對于傳統(tǒng)導游，日益發(fā)展的電子導游使旅游者擁有了更多的決策選擇。這些時代性的變革促使旅游理論研究更加迅速得加以完善。GIS作為信息技術的重要組成部分，在旅游上的應用顯得水到渠成，無論是旅游路線的選擇、旅游流的空間分布，還是旅游資源的保護、旅游規(guī)劃等都在GIS的輔助下變得方便嚴謹。不僅如此，GIS在其它領域的應用中所取得的成就和經(jīng)驗也能對旅游地理信息系統(tǒng)(TGIS)的發(fā)展起到一定的推動作用。獨特的旅游資源對旅游業(yè)的發(fā)展固然重要，但更重要的是相關優(yōu)質服務的宣傳。一個好的區(qū)域旅游形象包裝對旅游宣傳至關重要，只有通過多種形式和不同渠道的宣傳，旅游資源的知名度才能得以提高，從而打造優(yōu)秀旅游單位的品牌。要實現(xiàn)此目的，需要綜合分析游客的吃、住、行、玩、購物等活動，這樣大量的信息只有借助先進的計算機技術、數(shù)據(jù)庫技術和空間分析技術建立的旅游地理信息系統(tǒng)來處理，實現(xiàn)旅游業(yè)的數(shù)字化。

1.2.1 國內研究現(xiàn)狀

GIS在一個國家內的應用和普及，其實是一個技術傳播的過程，即GIS技術從無到有，從少到多，從少數(shù)部門到多個部門，最終普及到一定的組織管理、科學研究和社會活動中。GIS在早期應用中比較容易失敗，政府在GIS應用中扮演重要的作用。其在發(fā)展中國家的應用基本上是一個技術積累和跟隨過程，在實施和應用的過程中受到制度和組織管理的影響很大。同時，GIS在具體行業(yè)內的實現(xiàn)和應用是一個復雜的技術轉移的過程，將技術融入組織管理的過程，具有一定的難度。這就使得多數(shù)的GIS傳播時主要關注GIS技術與組織管理間的關系。目前，我國的GIS在風景名勝區(qū)規(guī)劃中的應用還局限于一些普通的地形建模、坡度坡向和水文分析等，在游路系統(tǒng)規(guī)劃中的應用上只有少數(shù)學者針對這個領域做過一些研究和嘗試性應用。運用GIS建立數(shù)字高程模型，在景區(qū)中尋找最佳線路的研究較少，這個領域的學者多數(shù)也以得到一個適合于案例的選線結果為目標，極少探討出一種具有共性的旅游道路規(guī)劃系統(tǒng)模型，也就是說GIS在風景名勝區(qū)的規(guī)劃中的應用始終處于一種不成體系的狀態(tài)，所以很難實現(xiàn)其普及應用。1.2.2 國外研究現(xiàn)狀

本就比國內起步早很多的地理信息系統(tǒng)經(jīng)過了40多年的發(fā)展，今天在國外特別是發(fā)達國家的應用普及程度更是遠遠超過國內目前的發(fā)展現(xiàn)狀，各行各業(yè)的高層決策早己把GIS作為必不可少的有效管理和輔助性決策工具，只要涉及到復雜決策或者管理問題的領域幾乎都會借助GIS平臺解決。

1.3 理論介紹

本節(jié)會將論文中涉及到的基本理論加以介紹，為后面的操作提供一定的理論依據(jù)。1.3.1 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）,有時也稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應用工程技術，同時又是跨越地球科學、信息科學和空間科學的應用基礎學科。GIS的技術系統(tǒng)由計算機硬件、軟件和相關的方法過程所組成，用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便于解決復雜的規(guī)劃和管理問題。

GIS技術包含了處理信息的各種高級功能，而它的基本功能卻是數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析和輸出。GIS以這些基本功能為依托，通過利用空間分析技術、模型分析技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集成技術、二次開發(fā)環(huán)境等等，延伸出許多豐富多彩的系統(tǒng)應用功能，被廣泛地應用到資源管理、區(qū)域規(guī)劃等領域，以滿足用戶的廣泛需求。

本文中應用較多的空間分析模塊(Spatial Analyst)就是這樣一個目前在規(guī)劃設計領域有著巨大潛力的應用方向，規(guī)劃師可以快速地從GIS數(shù)據(jù)中整理出規(guī)劃所需的各種對象信息，只要擁有了地形、水文、植被分布、降雨量以及土壤分布類型等等，即可基于這些數(shù)據(jù)通過多種方式進行分析操作，包括距離制圖、表面生成、三維空間分析、統(tǒng)計和重分類、柵格計算以及可視化建模等。(湯國安，楊聽《 ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程》2006)本論文中用到的主要分析如下:(1)表面分析

通過高程數(shù)據(jù)集或者數(shù)字高程模型(DEM)，即可獲得一系列地形分析和仿真模擬結果，如等高線、坡度、坡向、地表起伏度、地面粗糙度、山體陰影等，可以更加客觀地了解場地狀況和山體的地形走勢，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)進一步得到合理、科學的決策。

(2)網(wǎng)絡分析

網(wǎng)絡分析是對地理網(wǎng)絡(如交通網(wǎng)絡)、城市基礎設施網(wǎng)絡(如各種網(wǎng)線、電纜線、給排水管網(wǎng)等)進行地理分析和模型化管理的過程，通過研究網(wǎng)絡的狀態(tài)、模擬和分析資源在網(wǎng)絡柵格的流動和分配情況，實現(xiàn)對網(wǎng)絡結構及其資源的優(yōu)化問題。(湯國安，楊晰《 ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程》2006)網(wǎng)絡分析廣泛應用于現(xiàn)實生活中一些涉及到網(wǎng)絡拓撲性質的領域，它的分析理念是從運籌學的角度來統(tǒng)籌各個要素的運行，以達到使各個要素都能正常發(fā)揮作用，或每個虛擬的要素都可以達到預先設定的目標的目的，比如資源的分配問題、最佳路徑的查找、查詢匹配等等；隨著GIS應用的推廣，網(wǎng)絡分析己經(jīng)為人們的生活帶來越來越多的便利，也使得其在GIS分析中占有著很重要的地位。1.3.2 數(shù)字高程模型（DEM）

數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，縮寫DEM）是指在一定范圍內規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標（X，Y）及其高程（Z）的數(shù)據(jù)集，它主要用來描述區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布，通過等高線或相似立體模型進行數(shù)據(jù)采集（包括采樣和量測），再進行數(shù)據(jù)內插而形成的。DEM是對地貌形態(tài)的虛擬表示，由它可派生出等高線、坡度圖等信息，也可與DOM或其它專題數(shù)據(jù)疊加，用于與地形相關的分析應用，同時它本身也是制作DOM的基礎數(shù)據(jù)。

DEM 的用途有很多，例如：在民用或軍用的工程項目(如道路設計)中計算挖填土石方量；為武器的精確制導進行地形匹配；為軍事目的提供地形景觀；進行越野通視情況分析；道路設計的路線、地址選擇；不同地形的比較和統(tǒng)計分析；計算坡度和坡向，繪制坡度圖、暈渲圖等；地貌分析，計算浸蝕和徑流等；與專題數(shù)據(jù)進行組合分析；當用其它特征(如氣溫等)代替高程后，同樣可以進行人口、地下水位等的分析。

2.研究方案

在前面的分析中知道GIS在旅游方面的存在著很大的應用空間，甚至是GIS軟件的功能理論介紹也有所認識和了解。那么本章就嘗試設計一個研究方案，將GIS在路線規(guī)劃方面的應用在以福建泰寧縣為案例的研究中嘗試實現(xiàn)。

2.1 研究內容及意義

本文借助GIS技術強大的空間分析功能，嘗試以福建泰寧景區(qū)為案例進行研究，綜合考慮坡度、坡向等地形因子、植被覆蓋情況以及景區(qū)視域狀況，通過賦值疊加后計算最短路徑最終得出風景名勝區(qū)旅游線路規(guī)劃體系，為國內發(fā)展快速的旅游市場規(guī)劃提供一定的理論依據(jù)和解決方法，使得旅游規(guī)劃特別是景區(qū)游路規(guī)劃更加合理化、規(guī)范化。

2.2 技術流程

本文利用泰寧實習時獲得的數(shù)字高程模型，提取坡度坡向因子并進而疊加成一個評價因子；同時對泰寧縣景觀視覺敏感性進行評估，得出泰寧縣的視域敏感性因子；再使用Erdas軟件從泰寧TM影像中提取出泰寧縣的土地利用狀況圖，再導入ArcGis中分類賦值得出泰寧縣的植被因子。最后借助GIS的最佳路徑分析對各個景點兩兩分析得出最后的旅游路線成果。主要技術流程圖如下：

圖2-1 研究流程圖 資料收集與整理

本章是研究準備階段，通過對研究數(shù)據(jù)、研究區(qū)概況的介紹，為下一步的研究做好信息準備。

3.1研究數(shù)據(jù)

本科學習階段在福建泰寧進行了為期一周的實習，得到泰寧縣30米分辨率的DEM、TM數(shù)據(jù)，從谷歌地圖上獲得泰寧縣主要景點的經(jīng)緯度坐標等數(shù)據(jù)，為下一步分析和規(guī)劃的開展做好堅實的信息儲備。

3.2 研究區(qū)域概況

3.2.1 地理位置

泰寧縣位于福建省西北部的武夷山中段東南側、杉嶺山脈之陽。東鄰將樂縣，南接明溪縣，西連建寧縣，北界邵武市。金鐃山、白石頂?shù)鹊雀叻瀛h(huán)繞著境外，金溪以及它的支流蜿蜒境內，山奇溪秀。泰寧縣東西寬64.2公里，南北長66.7公里，總面積達1539.38平方公里。新中國建立后，國家大力發(fā)展水電事業(yè)，八十年代在此建成的福建省第一大人工湖——金湖，一碧萬頃，波光粼粼，仿若鑲嵌在武夷山麓的一顆璀璨明珠。3.2.2 地形環(huán)境

縣城內的地形復雜,境內一條北東向南西走向的斷裂帶橫穿而過,斷裂帶西北邊巖層是老三紀赤石群陸相沉積巖,呈現(xiàn)出紫紅色,所以縣城西北端地貌表現(xiàn)為丹霞地貌；斷裂帶東南邊都是第四紀沉積層,地貌表現(xiàn)出低山丘陵,建成區(qū)主要位于河谷盆地。3.2.3 水文條件

境內的主要河流──杉溪，由朱溪、北溪和黃溪三條支流在城東匯合后，向西南流去，在池潭水庫與發(fā)源于建寧的濉溪匯合成為金溪。由北向南最后折向東南，又與發(fā)源于寧化、明溪的鋪溪匯合后，經(jīng)池潭，出良線，入將樂境內。并且與開善溪之水相連。因此泰寧境內所有的河流全部流向金溪。金溪和其主要支流沿岸形成大小不等的串珠式的沖積平地河谷盆地，尤以朱口和杉城最為明顯。1980年池潭水庫建成，金溪上游和杉溪兩岸便形成一個面積為38.8平方公里的人工湖。3.2.4 氣候條件

泰寧縣氣候屬于亞熱帶季風型山地性氣候。春夏季節(jié)東南季風在武夷山脈東南側受阻，形成雨季，一年雨量大部分都集中在這一時期，平均年降雨量達1766毫米。冬季西北寒流翻越了武夷山脈，進而下侵使得泰寧氣溫比同緯度其它地區(qū)更冷。年平均氣溫為17℃，最低達到－9℃，最高可達38．9℃，無霜期為262天。

泰寧縣主要景點包括大金湖、上清溪、寨下大峽谷、狀元巖、貓兒山、泰寧地質博物苑等。本文主要就以上景點以及九龍?zhí)?、紅軍崖、泰寧古城、水上一線天等13個泰寧縣境內的景點作為本次研究對象。

4．景區(qū)旅游線路選線

本章在第二章和第三張的基礎上，具體介紹個景點之間最佳路徑的查找與實現(xiàn)，最終得出研究結果。

4.1 數(shù)據(jù)處理

4.1.1 景點數(shù)字化

把從谷歌地圖上獲得的泰寧縣各景點的坐標保存在一張Excel表中，再將其導入到ArcMap中，設置為西安80坐標系即可進行顯示，具體操作步驟如下：

1.打開保存有泰寧景點坐標信息的Excel表“泰寧景點”，將其另存為.csv格式文件；

2.導入數(shù)據(jù)并生成shp文件：ArcMap中，選擇tools-Add XY Data，選擇“泰寧景點”添加，即可顯示出泰寧各個景點的分布圖，如圖所示：

圖4-1 景點數(shù)字化

圖4-2 泰寧縣景點分布圖

4.1.2 創(chuàng)建成本數(shù)據(jù)集 4.1.2.1 坡度坡向因子

坡面姿態(tài)（坡度及坡向）是指局部地表坡面在空間的傾斜程度和朝向。坡度表示了該局部地表坡面的傾斜程度，坡度大小直接影響著地表物質流動與能量轉換的規(guī)模與強度，是制約生產(chǎn)力空間布局的重要因子。坡向是決定地表面局部地面接收陽光和重新分配太陽輻射量的重要地形因子之一，直接造成局部地區(qū)氣候特征的差異，同時，也直接影響到諸如土壤水分、地面無霜期以及作物生長適宜性程度等多項重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標。

（1）坡度的提取

嚴格地講，地表面任一點的坡度是指過該點的切平面與水平地面的夾角。坡度表示了地表面在該點的傾斜程度。

基于DEM的坡度提取通常在3×3的DEM柵格分析窗口中，采用幾何平面來擬合或差分計算的方法進行。分析窗口在DEM數(shù)據(jù)矩陣中連續(xù)移動完成整個區(qū)域的計算工作。

本文坡度計算步驟如下：

1、選擇DEM數(shù)據(jù)層，單擊Spatial Analyst下拉列框，選擇Surface Analysis并單擊slope,彈出slope對話框；

2、選擇計算和顯示的坡度單位；

3、設定高程轉換系數(shù)和輸出柵格單元大小，此處均按默認值進行分析；

4、指定輸出的路徑和文件名。

下圖為泰寧縣坡度柵格圖像，如圖，淺色區(qū)域表示坡度較平緩，深色表示坡度陡峭。

圖4-4 泰寧縣坡度分析圖（2）坡向的提取

坡向定義為：地表面上一點的切平面的法線矢量 在水平面的投影與過該點的正北方向的夾角（x軸為正北方向）。其數(shù)學表達公式為：

（1）

對于地面任何一點來說，坡向表征了該點高程值改變量的最大變化方向。坡向值有如下規(guī)定：正北方向為0度，按順時針方向計算，取值范圍為0°～360°。坡向可在DEM數(shù)據(jù)中直接提取。

坡向分析的計算步驟如下：

1、選擇表面分析菜單下的坡向工具Aspect，在彈出的菜單中選擇輸入表面數(shù)據(jù)，此處為DEM數(shù)據(jù)；

2.指定輸出柵格單元大小和輸出的路徑和存儲文件名，輸出柵格數(shù)據(jù)單元格大小可根據(jù)具體項目和實地情況需要自行設置；

3.得出坡向分析圖,如圖，紅色代表北向，黃色代表東向，綠色代表東南向，藍色代表南向。

圖4-5 泰寧縣坡向分析圖

（3）坡度坡向評分

一般對于景區(qū)設施用地的建設而言，O°至5°可以作為一個比較理想的基礎設施建設用地的選擇范圍，也比較適合建設游人集散地和服務區(qū)等等；5°一15°之間，就需要在建設中考慮建筑的走勢以及與地形的結合，盡量減少填挖量及擋土墻的問題；對于15°一25°之間就比較適合開設登山道，以供普通游客進行觀景；25°一45°之間則可以考慮作為探險及專業(yè)攀登愛好者的路線選擇；而對于45°以上的陡坡，考慮到其視覺敏感度較高、建設難度也比較大，因此可以將其作為保護或者觀賞用地，局部還可開設極限攀援項目。因為GIS的選線分析是基于一個成本的數(shù)據(jù)集，其選線原理是尋找最低成本的路線，所以對于適宜建設的區(qū)域我們應該賦低值，不適宜建設的區(qū)域則賦予高值，在GIS里也就相當于讓該區(qū)域的選線成本增加，從而盡量避免在這些區(qū)域建設。據(jù)此得到坡度因子得分賦值情況：

表4-2 坡度坡向分級得分表

據(jù)此對前面得出的坡度坡向分析圖進行分級評分：

圖4-7 泰寧縣坡向得分圖 本文最終將坡度坡向共同組成一個評價因子，但考慮到坡度在實際的道路工程建設中影響更加突出，故按坡度0.6、坡向0.4的權重進行疊加。利用GIS的柵格計算器對兩個得分柵格進行疊加計算之后得出泰寧縣坡度坡向因子得分圖，如圖所示：

圖4-8 泰寧縣坡度坡向因子得分圖

4.1.2.2 景點視覺敏感性因子

一般說來，一個景點在整個風景區(qū)內相對于其他景點的可視性區(qū)域越大，其視覺敏感度相應也就越高。考慮到本文研究的面積較大，地形變化明顯，所以借助GIS的視域分析功能，對景區(qū)內所研究的景點的可視性區(qū)域進行逐個分析，景點被看到的次數(shù)越多，它的視域敏感性也就越高。

在泰寧縣取得的13個分析點，利用GIS的空間分析模塊

(SpatialAnalyst)中選擇視域分析(Viewshed)，把每個景點作為分析對象，在數(shù)字高程模型上進行視域的分析：

A．GIS的可視性分析 目前 ArCGIS的三維分析模塊的可視性分析大體可分為點與點之間的可視性分析以及點對區(qū)域的視域分析，后者在實際應用中較為廣泛，通常用于選址分析等方面，幫助決策。

點對區(qū)域的視域分析是指從任意三維表面上取一個目標點，對其周圍各個方向上所能看到區(qū)域的視域范圍進行分類顯示，一般情況下分為“可見”和“不可見”兩種。通常，視域分析需要在特定的三維表面上進行，如DEM或者TIN這樣的柵格表面，而且需要有一個包含著分析目標點的矢量圖層。觀察位置一般是一個點，也可以是多個點，甚至是多個點連成的一條路線。

B.景點視域分析

視域也可稱為視場，它是指可以被一個或者多個觀察點看到的所有范圍。(湯國安，楊晰《 ArcGIS地理信息、系統(tǒng)空間分析實驗教程》2006)對于柵格數(shù)據(jù)而言，視域就是對泰寧縣13個分析點進行可視性分析，逐一以景點為觀察點，利用已有的DEM數(shù)據(jù)進行判斷每個點在整個景區(qū)的通視區(qū)域，可視的區(qū)域賦值為1，不可視的為O。由此可形成屬性值為1和0的三角網(wǎng)，最后通過疊加分析來對整個景區(qū)的視域進行一個總結分析和重分類，得出分級圖。

具體步驟如下: 1.選擇表面分析中的視場工具(Viewshed)，在彈出的“Viewshed”對話框;2.選擇計算表面，此處選擇地形高程模型DEM;3.選擇用做觀測點的要素圖層;(此處為泰寧縣的一個景點“上清溪”point.Shp)4.設定高程變換系數(shù)、輸出柵格單元大小以及輸出路徑及文件名。

圖4-9 單點視域分析圖

圖4-9 泰寧縣視域敏感度疊加分析圖

從上圖可以看出，一級區(qū)域意味著被游客看到的次數(shù)必然最多，這些區(qū)域應盡可能進行保護，故本文將高級別的視域敏感區(qū)賦予高值以增加其成本，分五個級別進行打分，如下表所示：

表4-3 視覺敏感性分級評分表

圖4-10 泰寧縣景點視域得分圖

4.1.2.3 植被因子

植被就是覆蓋地表的植物群落的總稱。它是一個植物學、生態(tài)學、農(nóng)學或地球科學的名詞。植被可以因為生長環(huán)境的不同而被分類，譬如高山植被、草原植被、海島植被等。環(huán)境因素如光照、溫度和雨量等會影響植物的生長和分布，因此形成了不同的植被。植被在土壤形成上有重要作用。在不同的氣候條件下，植被各種植彼類型與土壤類型間也呈現(xiàn)出密切的關系。植物是能進行光合作用，將無機物轉化為有機物，獨立生活的一類自養(yǎng)型生物。植被類型能直接影響土壤形成方向；同時，隨著土壤性質的變化，又能促使植彼類型發(fā)生變化。因此，在進行景區(qū)旅游線路規(guī)劃時必然需要考慮到對景區(qū)植被的破壞程度，盡量避免在一些自我恢復能力較弱的區(qū)域進行道路工程建設。

本文利用泰寧縣的遙感影像，在Erdas軟件中提取出泰寧縣的土地利用類型圖，包括resident、forest、grass、water,再導入到ArcGis中把每一種覆蓋類型的區(qū)域進行賦值，進而分類顯示，如下表所示：

表4-4 泰寧縣植被因子分類得分表

土地類型 分值 Resident Forest 100

Farmland Water 60

Grass 20

other 0

圖4-11 泰寧縣林相分布圖

圖4-12 泰寧縣植被因子得分圖

4.2 旅游線路確定

尋找最短路徑的實現(xiàn)需要運用ArcGis的空間分析中距離制圖中的成本路徑及最短路徑、重分類及柵格計算器等功能完成。首先需要把前面建立的因子庫中各個分析數(shù)據(jù)重分類到相同的等級范疇，然后等權重疊加得到最終的成本數(shù)據(jù)集?；谠摮杀緮?shù)據(jù)集計算柵格中各個點到點之間的成本距離與方向數(shù)據(jù)集，最后兩兩執(zhí)行最短路徑函數(shù)即可提取出最佳路徑。4.2.1 成本數(shù)據(jù)的計算

選擇表面分析菜單欄下的Raster Calculator命令合并數(shù)據(jù)集，計算公式如下：

（成本數(shù)據(jù)集cost=坡度坡向因子得分圖+景點視域因子得分圖+植被因子得分圖）

得到下圖所示的最終成本數(shù)據(jù)集（cost）,其中淺色部分表示相對成本較低。

圖4-13 選線因子綜合成本疊加圖

整個泰寧縣景點間的路線設計需要通過景點間兩兩分析之后得出，本文首先選擇紅軍崖進行分析，方法如下：

選擇Spatial Analyst菜單下的Distance模塊，選擇其中的Cost Weighted，設置分析點和成本參數(shù)，點擊OK進行分析，產(chǎn)生紅軍崖的成本距離圖和成本方向圖。4.2.2 最佳路徑生成

單擊Spatial Analyst菜單下Distance中的Shortest Path，設置終點，單擊OK開始分析，得到紅軍崖與獅子巖之間的最短路徑。

使用此方法，得出泰寧縣各景點之間的旅游線路，如下圖所示：

圖4-14 泰寧縣旅游線路綜合選線圖

4.3 選線結果分析

從得到的分析結果圖可以看出，泰寧縣所選景點之間的旅游線路圖分為兩個部分：一是從紅軍崖開始的由南而北直到大赤壁的環(huán)湖路線；再是大金湖北邊的眾多景點聯(lián)系起來的環(huán)線，這樣將泰寧縣分為三個景區(qū)布局：主要由上清溪、狀元巖、峨眉峰等自然保護區(qū)形成的北部生態(tài)休閑旅游區(qū)，本區(qū)旅游開發(fā)可以考慮以優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境為載體，以回歸自然、生態(tài)休閑、生態(tài)旅游為主題，重點開發(fā)生態(tài)休閑、科普科考、狀元文化、宗教朝拜等旅游項目；還有就是大金湖及其周邊景點組成的金湖旅游度假區(qū)，這一區(qū)域本身就可依托縣城的基礎設施條件進行建設，充分利用金湖下游寬闊的水面資源和湖畔秀美的風光，大力開發(fā)各類水上運動項目和湖濱度假別墅，逐漸形成以休閑度假、水上運動、康體健身為主題的湖濱度假勝地；最后是以尚書第為中心，以城區(qū)為依托，深度開發(fā)紅軍崖、獅子巖等景點，進一步發(fā)掘整理泰寧的古建文化，形成一批有濃郁地方特色的專項文化旅游產(chǎn)品。結論與展望

在1994年版總體規(guī)劃的指導下，泰寧縣城已經(jīng)初步形成以環(huán)城道路為界，以道路網(wǎng)為骨架，以穿成而過的河流、山脈為生態(tài)空間分隔，形成被河流、綠地穿插包容的城市形態(tài)。2008年10月16日，泰寧縣人民政府公布了《泰寧縣總體規(guī)劃（2007-2020）文本》，指出城鎮(zhèn)建設中出現(xiàn)的問題：缺乏對用地功能和土地利用、資源開發(fā)的合理指導；城鎮(zhèn)道路系統(tǒng)不夠通暢，道路斷面過窄，丁字路口過多；除濱河景觀綠地得到統(tǒng)一規(guī)劃，中心城區(qū)內其他地段公共綠地匱乏等問題，并提出分區(qū)布局旅游發(fā)展規(guī)劃，這與本文的分析結果相一致。

圖5-1 泰寧縣旅游資源發(fā)展規(guī)劃圖

從圖中可以看出，本文由GIS分析得到的泰寧縣所選景點之間的道路選線與泰寧縣旅游規(guī)劃中的旅游路線基本上吻合，在局部區(qū)域存在著一定的差異，這與選線因子有一定的關系，其次也有實際施工與建設中的必要調整。由此說明，GIS在旅游系統(tǒng)規(guī)劃中有了很高的科學性，可以非常方便的從宏觀上控制人類建設活動對旅游和生態(tài)資源的破壞，這也使得GIS在規(guī)劃設計領域的滲透式不爭的趨勢，隨著3S技術的不斷發(fā)展，必然有更多的分析決策中需要用到GIS技術。本文的討論研究希望能起到一個拋磚引玉的作用，期待GIS不光是在旅游業(yè)，甚至在林業(yè)、農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)都能得到更多更有效的應用，讓GIS技術真正能被用以解決實際生活問題。

致 謝

在本論文的寫作過程中，我的導師陳能老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。

寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。在今后的工作和學習中我會學著將自己所學盡可能的加以運用，從而讓所學的知識成為武裝自己的工具，以能更好的為社會創(chuàng)造價值，實現(xiàn)人生理想，不負師長們的諄諄教誨。

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第三篇：GIS在林業(yè)中應用

GIS在林業(yè)中的應用

摘要: 在概述地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念、功能、應用領域的基礎上, 對GIS 在林業(yè)中多方面的應用現(xiàn)狀進行了綜述, 并對GIS 在林業(yè)中的應用前景進行了探討, 指出地理信息系統(tǒng)在林業(yè)上應用研究的重要性。

關鍵詞: 地理信息系統(tǒng);林業(yè);應用現(xiàn)狀;前景

背景：林業(yè)具有用地廣闊、生產(chǎn)周期長, 其所涉及的森林系統(tǒng)結構復雜, 森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關, 采用傳統(tǒng)方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過程的可視化, 給經(jīng)營管理帶來許多困難。而GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業(yè)資源統(tǒng)計數(shù)據(jù), 清晰直觀地表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和發(fā)展趨勢, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化以及空間地理分析與實際應用的集成。以滿足森林資源管理和領導決策的需求, 進而可以利用GIS對林業(yè)資源質和量的變化進行動態(tài)監(jiān)測與規(guī)劃;解決林業(yè)上長期以來經(jīng)營粗放、信息技術落后的問題, 促進林業(yè)的經(jīng)營管理走上可持續(xù)發(fā)展道路。

1.地理信息系統(tǒng)簡介

GIS 是Geographical Information System 的縮寫，即地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科與新技術學科，對空間信息的管理與分析是它的優(yōu)勢所在，它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)是空間數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結構特征③明顯的時序特征

地理信息系統(tǒng)大致可以分為 3 大類：①專題信息系統(tǒng)．它是具有優(yōu)先目標和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)，如水資源管理信息系統(tǒng)，礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)，水土流失信息系統(tǒng)等．②區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務為目標，按區(qū)域范圍大小可有不同的規(guī)模，如加拿大國家地理信息系統(tǒng)、中國黃河流域信息系統(tǒng)等．③地理信息系統(tǒng)工具庫，它是一組有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包．地理信息系統(tǒng)的任務，就是對地球表層人文經(jīng)濟、自然資源及 環(huán)境等多種信息進行綜合分析與管理． 2.森林資源信息管理

用GIS 的數(shù)字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現(xiàn)資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數(shù)據(jù)的融合, 再分類和矢量圖的疊加, 區(qū)域和鄰邊分析等操作,產(chǎn)生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術, 研究各樹種在一定范圍內的空間分布現(xiàn)狀與形式, 根據(jù)不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現(xiàn)有資源實行全面規(guī)劃, 優(yōu)化結構, 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價值。各地、各林業(yè)局、各林場森林面積, 森林蓄積, 森林類型, 林種分布, 樹種結構, 林齡結構及變動情況等, 過去只能從森林資源檔案數(shù)據(jù)庫中了解情況, 應用地理信息系統(tǒng)可以做到圖上動態(tài)管理和監(jiān)測, 從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類經(jīng)營管理

利用地理信息系統(tǒng), 可以做到以林班、林場、林業(yè)局、地區(qū)及全省為單位的森林分類經(jīng)營管理, 能夠做到分類更為科學、更為客觀, 為各級領導及林業(yè)管理部門、生產(chǎn)部門提供可操作的森林分類經(jīng)營方案及科學依據(jù)。4.天然林保護工程管理及封山育林

實施天然林保護工程,“兩類三劃分”必須要落實到可操作的地塊, 并可進行動態(tài)管理。只有利用地理信息系統(tǒng)才能真正做到科學經(jīng)營管理, 否則很難將天然林保護工程各項工作落到實處。封育區(qū)域的確定涉及一些地理地貌和社會經(jīng)濟及人為活動等因素。GIS 的分析設計可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加, 區(qū)劃出合理且更易實施的封育區(qū)域。

5.森林限額采伐管理

借助于GIS , 制定詳細的采伐計劃, 確定有關采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排, 制作采伐圖表和更新設計。應用地理信息系統(tǒng), 可以清楚地把握各地、各林業(yè)局及林場,乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達森林采伐限額指標可做到有的放矢。同時, 可以確定各小班的森林經(jīng)營及采伐方式, 實現(xiàn)以小班為單位的動態(tài)經(jīng)營管理。6.森林結構調整 用緩沖分析方法進行河岸防護林, 自然保護區(qū), 林區(qū)防火隔離帶等公益林的規(guī)劃, 確定防護林的比例和相應的分布范圍。根據(jù)森林資源分布狀況和自然、社會經(jīng)濟分布特點以及社會經(jīng)濟需求進行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經(jīng)濟和生態(tài)效益特點利用GIS 和相關的技術確定合理的齡組結構;另一方面指定相應的森林時序結構的調整方案并落實到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時, 按照齡組法調整齡組結構, 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力。7.撫育間伐、速生豐產(chǎn)林培育及更新造林管理

利用GIS 強大的數(shù)據(jù)庫和模型庫功能, 檢索提取符合撫育間伐的小班, 制作撫育間伐圖并進行GIS的空間地理信息和林分狀況數(shù)據(jù)結合, 依據(jù)模型提供林分狀況數(shù)據(jù)如生產(chǎn)力、蓄積等值區(qū)劃和相關數(shù)據(jù),據(jù)此可按林分生產(chǎn)力進行基地建設。GIS可通過分析提供森林立地類型圖表, 宜林地數(shù)據(jù)圖表, 適生優(yōu)勢樹種和林種資料, 運用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類型結合立地類型選擇造林樹種和規(guī)劃林種, 指導科學造林。8.林業(yè)用地信息管理

林業(yè)土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調查或遙感圖像數(shù)據(jù), 實現(xiàn)了地籍管理, 將資源變化情況落實到山頭地塊, 并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規(guī)律和動態(tài)變化過程做出反映, 為科學地監(jiān)測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據(jù)。我省林業(yè)用地約占全省國土面積的5119 % , 可開發(fā)利用的潛力很大。至今為止, 林業(yè)用地的管理還較為粗放。利用地

理信息系統(tǒng), 可以做到有效地管理林業(yè)部;習的土地資源,實現(xiàn)對林業(yè)用地的權屬、利用情況及開發(fā)前景動態(tài)管理。

9.森林病蟲鼠害監(jiān)測、控制、森林防火監(jiān)測及動態(tài)管理

應用地理信息系統(tǒng), 可以實現(xiàn)對森林病害、蟲害、鼠害發(fā)生規(guī)律、分布狀況及控制程度動態(tài)監(jiān)測及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險和被動性, 做到心中有數(shù), 防治工作及時?？赏ㄟ^建立應用地理信息系統(tǒng), 對省、地、縣森林防火系統(tǒng)進行動態(tài)監(jiān)測和管理。國家林業(yè)局林業(yè)規(guī)劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統(tǒng)。目前, 我省森林防火辦也著手構建全省森林防火GIS 系統(tǒng)。該系統(tǒng)的

建立, 必將會大大提高我省的森林防火現(xiàn)代化管理水平,并產(chǎn)生巨大社會效益和經(jīng)濟效益。10.林權管理 權屬分國家、集體、個人三種形式, 不同權屬的森林實行“誰管誰有”的原則, 大部分權屬明確, 產(chǎn)權清晰,界線分明, 標志明顯, 山林權與實地、圖面相符, 少數(shù)地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區(qū)域。從而減少或避免各種林權糾紛。

應用前景：

一方面,GIS在林業(yè)學科中的應用促進了學科的知識創(chuàng)新和理論深化研究, 促成了各學科間的相互聯(lián)系, 極大地推動了林業(yè)系統(tǒng)科學及其分支學科的發(fā)展。另外, 隨著新分支學科的建立, GIS應用越來越廣泛。如有的學者提出利用GIS建立植物轉基因飄流狀況的國家和省級地理信息系統(tǒng)。另一方面,各學科的不斷發(fā)展和深入反過來又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實驗基地。如為了便于更科學合理地管理某一區(qū)域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專家決策支持系統(tǒng)的耦合問題, 這將促進GIS技術的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢?！?S”的集成是一種利用各自的技術特點快速準確地提供所需信息的技術?；臼荝S 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲、處理、分析及應用提供技術手段。“3S”的應用可為林業(yè)生產(chǎn)管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農(nóng)業(yè)的生態(tài)屏障, 也是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。我國森林生態(tài)功能較弱, 林業(yè)生產(chǎn)技術總體水平較低, 對林業(yè)生產(chǎn)調控能力差, 再加上林業(yè)生產(chǎn)的高風險性、區(qū)域性, GIS技術的發(fā)展和應用為提高林業(yè)生產(chǎn)的調控能力, 實現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化和因地、因時的科學化管理提供了技術支持。林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個極其復雜的系統(tǒng), 對這一系統(tǒng)的監(jiān)測、模擬和科學管理等復雜問題應用傳統(tǒng)的GIS是很難解決的, 因為這些問題需要大量的知識與經(jīng)驗, GIS與專家系統(tǒng)結合而成的智能GIS, 并利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型將成為解決這些復雜問題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網(wǎng)絡GIS、虛擬GIS、開發(fā)式GIS、真3維和時空4 維數(shù)據(jù)結構等這些GIS技術研究成果的推出和不斷完善, 林業(yè)作為GIS技術使用大戶, 必然會受到深遠的影響。

結束語：進入90 年代以來, GIS 正朝著分布式的、開放的、網(wǎng)絡化的、大眾化的、全球性的GIS 發(fā)展,被人們廣泛應用于各個領域, 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。當前, 我國已經(jīng)提出了建設 數(shù)字林業(yè) 的概念, 是否建立和使用了先進的林業(yè)地理信息系統(tǒng), 正在成為衡量當?shù)亓謽I(yè)管理水平的重要標志。隨著 3S 技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術等現(xiàn)代信息技術的迅速發(fā)展, 極大地促進了林業(yè)資源經(jīng)營、管理、利用的信息化、網(wǎng)絡化、數(shù)量化和模型化進程。目前, GIS 在我國林業(yè)上的應用還處于起步階段, 國內從事林業(yè)GIS 研究的人數(shù)不多;GIS 在林業(yè)上還主要應用在建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢、空間疊加分析、緩沖區(qū)分析和成果顯示輸出等幾個方面。在林業(yè)GIS 基礎數(shù)據(jù)庫建設、林業(yè)通用GIS技術模塊、林業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)標準和林業(yè)GIS 海量數(shù)據(jù)支持等方面報道較少, 這需要廣大的林業(yè)工作者共同努力, 促進我國林業(yè)GIS 事業(yè)的快速向前發(fā)展

第四篇：gis在物流配送中的應用（精選）

GIS在物流配送中的應用

摘要：

高效、快捷的物流配送系統(tǒng)對企業(yè)，尤其對電子商務的發(fā)展至關重要[1]。本文在對兩者的融合進行了探討，并提出了基于GIS的物流配送系統(tǒng)解決方案，以實現(xiàn)對物流配送過程的全程管理。

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)，物流，電子商務引言

物流是指計劃、執(zhí)行與控制原材料或最終產(chǎn)品從產(chǎn)地到使用地點的實際流程，物流服務具體包括定單管理、運輸、倉儲、裝卸、送遞、報關、退貨處理、信息服務及增殖業(yè)務。顯然，貨物運輸路徑的選擇，倉庫地址的選擇等，都涉及到如何處理大量的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)而縮短物流時間，降低成本的問題，而地理信息系統(tǒng)（以下簡稱GIS）不僅具有對空間和屬性數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能，而且可為系統(tǒng)用戶進行預測、監(jiān)測、規(guī)劃管理和決策提供科學依據(jù)?？梢?，將其應用于物流配送系統(tǒng)中，可大大加強對物流過程的全面控制和管理，實現(xiàn)高效、高質的物流配送服務，本文分以下幾部分對GIS在物流配送中的應用進行探討?，F(xiàn)代物流與GIS融合1）地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

地理信息系統(tǒng)是集計算機科學、地理學、信息科學等學科為一體的新興邊緣科學，可作為應用于各領域的基礎平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應用、融合和交叉滲透，并且實現(xiàn)各種信息的數(shù)字化的過程。

在GIS中，空間信息和屬性信息是不可分割的整體，它們分別描述地理實體的兩面，以地理實體為主線組織起來。空間信息還包括了空間要素之間的幾何關系，使GIS能夠支持一般管理信息系統(tǒng)所不能支持的空間查詢和空間分析，以便于制定規(guī)劃和決策?，F(xiàn)在網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)（WebGIS）的興起更使其被越來越多的商業(yè)領域用來作為一種信息查詢和信息分析工具[3]，GIS技術本身也融入了這些商業(yè)領域的通用模型（如ARC/INFO的網(wǎng)絡分析模塊），因而GIS技術在各個商業(yè)領域的應用在深度上和廣度上不斷發(fā)展。事實上，凡是涉及到地理分布的領域都可以應用GIS技術。

2）物流的發(fā)展

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，物流也向著現(xiàn)代化方向迅速發(fā)展。物流現(xiàn)代化不僅指物流手段(物流設施、設備等)和物流技術達到或接近世界先進水平，而且指物流管理(包括物流組織、物流計劃的編制、物流運輸方案的選擇、經(jīng)濟指標的確定，等等)的科學化[4]。

現(xiàn)代物流作為一種先進的組織方式和管理技術，已經(jīng)被認為是企業(yè)在降低物資消耗、提高勞動生產(chǎn)率以外重要的“第三利潤源”[5]，它通過降低流通費用，縮短流通時間，可以整合企業(yè)價值鏈、延伸企業(yè)的控制能力，加快企業(yè)資金周轉為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤。

尤其在電子商務環(huán)境下，供應商必須全面、準確、動態(tài)地掌握散布在全國各個中轉倉庫、經(jīng)銷商、零售商以及各種運輸環(huán)節(jié)之中的產(chǎn)品流動狀況，并以此制定生產(chǎn)和銷售計劃，及時調整市場策略。因此電子商務的發(fā)展更加推動了現(xiàn)代物流業(yè)迅速興起。

那么，把GIS技術融入到物流配送的過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環(huán)節(jié)（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇等進行有效的管理和決策分析，這樣才符合現(xiàn)代物流的要求，才有助于物流配送企業(yè)有效地利用現(xiàn)有資源，降低消耗，提高效率。實際上，隨著電子商務、物流和GIS本身的發(fā)展，GIS技術將成為全程物流管理中不可缺少的組成部分。

圖1 物流配送過程基于GIS的物流配送系統(tǒng)設計

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于GIS的物流配送系統(tǒng)的需求主要集中在以下幾個方面：

1)、通過客戶提供的詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線；

2)、通過基于GIS的查詢、地圖表現(xiàn)的輔助決策，實現(xiàn)對車輛路線的合理編輯（如創(chuàng)建、刪除、修改）和客戶配送排序；

3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示；

4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性；

5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環(huán)境以發(fā)現(xiàn)潛在客戶；

6)、通過業(yè)務系統(tǒng)調用GIS，以圖形的方式顯示業(yè)務系統(tǒng)的各種相關操作結果的數(shù)值信息；

7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現(xiàn)對配送區(qū)域的拆分、合并；

3.2 系統(tǒng)總體結構

設計基于GIS的物流配送系統(tǒng)，采用面向對象的空間數(shù)據(jù)模型和基于關系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成，空間數(shù)據(jù)索引采用基于改進R-Tree的空間數(shù)據(jù)索引結構，屬

性數(shù)據(jù)索引采用B+樹數(shù)據(jù)結構；網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸采用三層結構模型，并采用Java Applet進行開發(fā)，這樣與平臺無關又具有較好的安全性，使海量空間數(shù)據(jù)的存儲、分析和共享成為可能。系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖如下：

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖

3.3 系統(tǒng)模型設計

由上述分析，基于GIS的物流配送系統(tǒng)應集成以下主要模型：設施定位模型、車輛路線模塊、配送區(qū)域劃分模型、分配集合模型、客戶配送排序模型。

1）設施定位模型。用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統(tǒng)中，倉庫和運輸路線共同組成了物流網(wǎng)絡，倉庫處于網(wǎng)絡的節(jié)點上，節(jié)點決定著線路，如何根據(jù)供求的實際需要并結合經(jīng)濟效益等原則，在既定區(qū)域內設立多少個倉庫，每個倉庫的位置，每個倉庫的規(guī)模，以及倉庫之間的物流關系等，運用此模型均能很容易地得到解決。

2）車輛路線模型。用于解決一個起始點、多個終點的貨物運輸中，如何降低物流作業(yè)費用，并保證服務質量的問題。

3）網(wǎng)絡物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網(wǎng)點布局問題。如將貨物從N個倉庫運往到M個商店，每個商店都有固定的需求量，因此需要確定由哪個倉庫提貨送給那個商店，所耗的運輸代價最小。還包括決定使用多少輛車，每輛車的路線等。

4)配送區(qū)域劃分模型。根據(jù)各個要素的相似點把同一層上的所有或部分要素分為幾個組，用以解決確定服務范圍和銷售市場范圍等問題。如某一公司要設立X個分銷點，要求這些分銷點要覆蓋某一地區(qū)，而且要使每個分銷點的顧客數(shù)目大致相等。

5）空間查詢模型。如可以查詢以某一商業(yè)網(wǎng)點為圓心某半徑內配送點的數(shù)目，以此判斷哪一個配送中心距離最近，為安排配送做準備。系統(tǒng)功能實現(xiàn)

那么，基于GIS的物流配送系統(tǒng)可實現(xiàn)如下主要功能：

1）車輛和貨物跟蹤：利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛或貨物的實際位置，并能查詢出車輛和貨物的狀態(tài)，以便進行合理調度和管理。

2）提供運輸路線規(guī)劃和導航

規(guī)劃出運輸線路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運

行方法。

3）信息查詢

對配送范圍內的主要建筑、運輸車輛、客戶等進行查詢，查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。

4）模擬與決策

如可利用長期客戶、車輛、訂單和地理數(shù)據(jù)等建立模型來進行物流網(wǎng)絡的布局模擬，并以此來建立決策支持系統(tǒng)，以提供更有效而直觀的決策依據(jù)。

5結束語

當今，隨著電子商務的再次興起和經(jīng)濟全球化的發(fā)展，物流滌從晌鵲鉡6]。利用GIS能高效地處理空間和屬性數(shù)據(jù)的優(yōu)勢來建立基于GIS的物流配送系統(tǒng)雖處于初始階段，但無疑是有益的嘗試，它必將是以后的發(fā)展趨勢。

第五篇：GIS在環(huán)保中的應用

GIS在環(huán)保中的應用

一、GIS技術及其特點

GIS 系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）和計算機輔助設計（CAD）兩個比較成熟的軟件技術基礎上發(fā)展起來的，并附加了對空間數(shù)據(jù)進行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合數(shù)據(jù)結構和獨特的地理空間分析功能而別具一格。它所提供的專用函數(shù)可用來進行測量、坐標變換、圖象生成、屬性修改、統(tǒng)計分析、拓撲疊加、網(wǎng)絡分析等。許多GIS產(chǎn)品還采用了工業(yè)標準的組件對象模型（COM）技術，為用戶進行功能和結構定制拓展了空間。GIS技術特點可歸納為：

1.1數(shù)據(jù)輸入

數(shù)據(jù)輸入是把現(xiàn)有資料按照統(tǒng)一的參考坐標系統(tǒng)、統(tǒng)一的編碼、統(tǒng)一的標準和結構組織轉換為計算機可處理的形式，輸入到數(shù)據(jù)庫中的過程。除了在地圖上手扶跟蹤數(shù)字化、圖形掃描外，目前GIS的輸入越來越多地借助非地圖形式，RS（遙感技術）數(shù)據(jù)和GPS（全球定位系統(tǒng)）數(shù)據(jù)已成為GIS的重要數(shù)據(jù)來源。

1.2數(shù)據(jù)處理

GIS 對空間數(shù)據(jù)的處理主要包括數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)變換等，最終形成具有拓撲關系的空間數(shù)據(jù)庫。GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，如何有效地存儲和管理這兩類數(shù)據(jù)是GIS的基本問題。大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用了分層技術，即根據(jù)地圖的某些特征，把它們分成若干圖層分別存儲，把選定的圖層疊加在一起就形成了一張滿足某些特殊要求的專題地圖。

1.3空間分析和統(tǒng)計

空間分析和統(tǒng)計是GIS的一個獨立研究領域，它的主要特點是幫助確定地理要素之間新的關系，為用戶提供一個解決各類專門問題的工具。這也是GIS得以廣泛應用的重要原因之一。GIS的空間分析分為兩大類：矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析。矢量數(shù)據(jù)空間分析包括：空間數(shù)據(jù)查詢和屬性數(shù)據(jù)分析，緩沖區(qū)分析，網(wǎng)絡分析等。柵格數(shù)據(jù)空間分析包括：記錄分析、疊加分析、統(tǒng)計分析等。

1.4地圖顯示與輸出

GIS 可將空間地理信息以地圖、報表、統(tǒng)計圖表等形式顯示在屏幕上，利用開窗縮放工具可以對所顯示的地圖中的任意點和范圍進行無級開窗縮放，也可以按照某一比例尺顯示，進行分析對比。還可按照用戶需要設置制圖符號和顏色，根據(jù)編輯好的空間數(shù)據(jù)分層選擇，通過逐層疊加形成各種專題圖，通過繪圖機、打印機等輸出。

1.5二次開發(fā)和編程

大多數(shù)GIS系統(tǒng)都提供二次開發(fā)環(huán)境，包括提供專用語言的開發(fā)環(huán)境，用戶可在自己編程環(huán)境中調用GIS的命令和函數(shù)。系統(tǒng)配有專門的控件，供用戶的開發(fā)語言（C++，VB，VC++，Dephi，…）調用等等。用戶可以很方便地編制自己的菜單和程序，生成可視化的用戶界面，完成GIS的應用功能的開發(fā)。

二、GIS技術在環(huán)境保護中的應用

隨著我國環(huán)境信息化的快速發(fā)展和計算機新技術在環(huán)境保護領域的廣泛應用，環(huán)境信息系統(tǒng)在環(huán)境保護管理和決策工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。而地理信息系統(tǒng)技術的出現(xiàn)為環(huán)境保護工作邁向信息化、現(xiàn)代化提供了技術支持。

目前，全國27個省級環(huán)保局及一百多個城市環(huán)保部門都已經(jīng)使用地理信息系統(tǒng)平臺軟件和相應的硬件設施，大部分省市已經(jīng)建立環(huán)境基礎數(shù)據(jù)庫，在GIS平臺上開發(fā)了城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)、重點流域水資源管理、環(huán)境污染應急預警預報系統(tǒng)等，取得了顯著的成效。下面將結合實例分別闡述GIS技術在環(huán)保領域的應用情況。

2.1應用GIS制作環(huán)境專題圖

環(huán)境制圖是環(huán)境科學研究的基本工具和手段。與傳統(tǒng)的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比，利用GIS 建立起地圖數(shù)據(jù)庫，可以達到一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖，而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題圖，如污染源分布圖、大氣質量功能區(qū)劃圖等等。GIS的制

圖方法比傳統(tǒng)的人工繪圖方法要靈活得多，在基礎電子地圖上，通過加入相關的專題數(shù)據(jù)就可迅速制作出各種高質量的環(huán)境專題地圖。可以根據(jù)實際需要從符號和顏色庫中選擇圖件，使之更好地突出專題效果和特性。

2.2應用GIS建立各種環(huán)境地理信息系統(tǒng)

各級環(huán)保部門在日常管理業(yè)務中，需要采集和處理大量的、種類繁多的環(huán)境信息。而這些環(huán)境信息85%以上與空間位置有關。GIS的強大功能之一是它的空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理功能和對空間數(shù)據(jù)的管理能力。使用GIS，可以建立各種環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫。例如：污染源空間信息數(shù)據(jù)庫（包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等污染源數(shù)量、屬性和污染源發(fā)生的地域范圍）、環(huán)境質量信息數(shù)據(jù)庫（包括空氣、水、噪聲等），GIS能夠把各種環(huán)境信息與其地理位置結合起來進行綜合分析與管理，以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的輸入、查詢、分析、輸出和管理的可視化。例如，基于GIS平臺，廈門市建立了城市環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫和污染源監(jiān)測屬性數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了網(wǎng)絡化城市環(huán)境質量地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋了大氣、地表水、聲學環(huán)境的監(jiān)測信息，以分布圖、專題圖、三維模型等形式，生動直觀地反映環(huán)境質量狀況。由于采用了因特網(wǎng)的 GIS開發(fā)技術，該系統(tǒng)可以在Internet/Intranet上運行。

.3 GIS應用于環(huán)境監(jiān)測

在環(huán)境監(jiān)測過程中，利用GIS技術可對實時采集的數(shù)據(jù)進行存儲、處理、顯示、分析，實現(xiàn)為環(huán)境決策提供輔助手段的目的。如廣東省以東深流域自然環(huán)境地理信息為基礎，對東深流域的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲處理，利用GIS技術開發(fā)了東深流域水環(huán)境管理信息。該系統(tǒng)直觀顯示和分析東深流域水環(huán)境現(xiàn)狀、污染源分布、水環(huán)境質量評價，追蹤污染物來源?？山Y合數(shù)字地圖查詢歷年監(jiān)測數(shù)據(jù)及各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進行空間分析（如緩沖區(qū)查詢與分析）、輔助決策（容量計算及污染狀況的預測）為流域水環(huán)境的科學化管理和決策提供了先進的科學手段。

2.4 GIS應用于自然生態(tài)現(xiàn)狀分析

在進行自然生態(tài)現(xiàn)狀分析過程中，利用GIS 可以比較精確地計算水土流失、荒漠化、森林砍伐面積等，客觀地評價生態(tài)破壞程度和波及的范圍，為各級政府進行生態(tài)環(huán)境綜合治理提供科學依據(jù)。國家環(huán)保總局把GIS技術與遙感技術相結合，對我國西部12省的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進行調查，得到了西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境的空間分布與空間統(tǒng)計狀況、生態(tài)環(huán)境質量狀況和生態(tài)環(huán)境變化的空間規(guī)律特點，為該地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展與資源環(huán)境的可持續(xù)利用提供了科學依據(jù)。青海省遙感中心將“3S”技術運用到青海湖環(huán)湖重點區(qū)域調查上，快速查清了該區(qū)域土地利用、土地覆蓋現(xiàn)狀，建立了生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫和生態(tài)環(huán)境評價指標體系，為政府規(guī)劃決策、資源開發(fā)、環(huán)境保護提供了寶貴資料。

2.5 GIS應用于環(huán)境應急預警預報

建立重大環(huán)境污染事故區(qū)域預警系統(tǒng)，能夠對事故風險源的地理位置及其屬性、事故敏感區(qū)域位置及其屬性進行管理，提供污染事故的大氣、河流污染擴散的模擬過程和應急方案。例如，大連市的“重大污染事故區(qū)域預警系統(tǒng)”把重大污染事故的多種預測模型與GIS技術相結合，當某一風險源發(fā)生事故時提供應急措施、報警信息和救援信息，為重大污染事故應急指揮奠定了基礎。上海市應用GIS、RS與GPS技術開發(fā)了環(huán)保應急熱線系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用GIS技術進行污染源搜索和定位；將GIS與GPS結合起來，用于出警指揮和導航；用RS技術獲取地面信息，解決了GIS基礎底圖動態(tài)更新問題。通過“3S”技術的綜合應用，更好地發(fā)揮了GIS在環(huán)保執(zhí)法和應急事件中的作用。

2.6 GIS應用于環(huán)境質量評價和環(huán)境影響評價

由于GIS能夠集成管理與場地密切相關的環(huán)境數(shù)據(jù)，因而也是綜合分析評價的有力工具。環(huán)境影響評價是對所有的改、擴、建項目可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進行預測評價，并提出防止和減緩這種影響的對策與措施。利用GIS的空間分析功能，可以綜合性地分析建設項目各種數(shù)據(jù)，幫助確立環(huán)境影響評價模型。由于GIS系統(tǒng)具有層的結構，可將不同的環(huán)境影響進行計算并疊加。深圳市環(huán)境保護研究所已利

用GIS技術進行編制環(huán)境影響評價報告書和制圖。

在區(qū)域環(huán)境質量現(xiàn)狀評價工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、噪聲等環(huán)境要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)結合在一起，利用GIS軟件的空間分析模塊，對整個區(qū)域的環(huán)境質量現(xiàn)狀進行客觀、全面的評價，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過疊加分析，可以提取該區(qū)域內大氣污染布圖、噪聲分布圖；通過緩沖區(qū)分析，可顯示污染源影響范圍等。

2.7 GIS應用于水環(huán)境管理

水環(huán)境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性，利用GIS可以更加明確地揭示不同區(qū)域的水環(huán)境狀況，反映水體環(huán)境質量在空間上的變化趨勢?？梢愿又庇^地反映如污染源、排污口、監(jiān)測斷面等環(huán)境要素的空間分布。利用GIS還可以進行污染源預測、水質預測、水環(huán)境容量計算、污染物削減量的分配等，以表格和圖形的方式為水環(huán)境管理決策提供多方位、多形式的支持。目前，全國各省環(huán)保局正在使用GIS軟件進行各省水環(huán)境功能區(qū)劃匯總工作，在此基礎上，進一步開發(fā)水環(huán)境功能區(qū)管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)水環(huán)境數(shù)據(jù)查詢、水質評價、統(tǒng)計分析、水質預測等功能，將各種水環(huán)境信息以可視化的方式表達，對水環(huán)境的科學管理將具有非常重要的意義。

地理信息系統(tǒng)近年來發(fā)展迅速，尤其是“3S”集成技術的出現(xiàn)，使我國的環(huán)境地理信息系統(tǒng)開發(fā)與應用邁上新的臺階。隨著國家環(huán)境地理信息系統(tǒng)的建立和100城市日援項目的實施，GIS技術必將在環(huán)境保護領域得到更廣泛的應用。

三、GIS技術在環(huán)境保護中的優(yōu)勢

城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)對環(huán)境管理中的各種專業(yè)實施強有力的分類管理，提供豐富快捷的查詢、分析和統(tǒng)計功能，還具備環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境評價等多種功能。并可打印各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或圖表，從而使管理更加方便。

3.1污染源信息查詢。

包括污染源點定位，多媒體介紹，污染源單項查詢，污染源圖元屬性查詢，地方數(shù)據(jù)庫查詢，污染信息查詢，污染區(qū)域查詢。實現(xiàn)對污染源的單項信息查詢（如工業(yè)用水、工業(yè)廢水、工業(yè)能耗、工業(yè)固廢、工業(yè)治理設施）。對監(jiān)測點的各方面（二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳、降塵、降水 P H值）污染信息的查詢。查詢自定義范圍（圓形、矩形、任意多邊形）內某一年污染源的污染信息。并提供多種直觀輸出方式。

3.2污染源歷年統(tǒng)計和分析。

包括篩選企業(yè)分析、各污染物排序分析、污染源報告分析、污染源緩沖區(qū)分析、污染源區(qū)域分析、污染源水系分析、大氣環(huán)保預測、三維地貌顯示、等標負荷分析。對各種污染物進行排序分析，能直觀反映各企業(yè)的排污嚴重情況?？焖俳y(tǒng)計污染源廢水排放量、廢氣排放量、廢水等標污染負荷、廢氣等標污染負荷。提供點源模式和面源模式兩種分析模型。

3.3監(jiān)測資料分析。

包括污染點位分析、污染等值線分析、大氣環(huán)境質量狀況、污染變化趨勢分析、大氣質量周報分析、區(qū)域噪聲地圖化分析、道路交通噪聲圖生成等。系統(tǒng)采用等值線方式分析全區(qū)范圍的污染情況。提供平面和立體等值線兩種分析模式。對大氣環(huán)境質量按分析四季污染（二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳、降塵、硫酸鹽化速率、降水）的變化趨勢，并在地圖上動態(tài)繪制直方圖。

3.4圖形／數(shù)據(jù)庫編輯。

提供污染源常用的編輯功能。完成編輯污染物基本信息，編輯污染物的圖形數(shù)據(jù)?？梢员４嫖廴緦ｎ}圖的點文件。

四、3DGIS的應用

3DGIS 是GIS的一個重要發(fā)展趨勢，它區(qū)別于以往的二維GIS。二維 GIS是始于二十世紀六十年代的機助制圖，今天已深入到社會的各行各業(yè)中，但是二維GIS存在著自身難以克服的缺限，本質上是

基于抽象符號的系統(tǒng)，不能給人以自然界的本原感受。雖能夠表達出表面起伏的地形，但地形下面的信息卻不具有，世界的本原是處在三維空間中的，二維GIS將現(xiàn)實世界簡化為平面上二維投影的概念模型注定了它在描述三維空間現(xiàn)象上的無能為力?？朔@一缺陷迫切需要真正的基于三維空間的GIS的問世。三維GIS對客觀世界的表達能給人以更真實的感受，它以立體造型技術給用戶展現(xiàn)地理空間現(xiàn)象，能方便地對空間對象進行三維空間分析和操作。

現(xiàn)階段采用的環(huán)保地理信息系統(tǒng)，在環(huán)境質量監(jiān)測方面，可提供監(jiān)測點位的顯示、點位查詢、區(qū)域查詢、信息查詢、全區(qū)環(huán)境分布、全區(qū)或個別點環(huán)境平均狀況隨時間的變化情況等功能。自動生成交通線上的噪聲污染圖，功能區(qū)噪聲圖等；在評價模型方面，實現(xiàn)了大氣環(huán)境領域的五種經(jīng)典空氣質量評價模型，準確地對當前大氣環(huán)境質量及影響進行評價，系統(tǒng)的結果輸出直觀，并具有統(tǒng)計功能，可存儲多次（按用戶需求）評價結果供用戶參考、比較；在地理數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù)管理方面，可動態(tài)建立圖形屬性庫、修改屬性域，并對已有屬性進行管理、維護操作。通過開放式數(shù)據(jù)庫接口可充分利用環(huán)保系統(tǒng)已有的數(shù)據(jù)庫資源，減少了數(shù)據(jù)的錄入量；在污染源管理方面，利用GIS技術把環(huán)境污染源應用軟件構筑于污染源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和圖形庫管理系統(tǒng)之上，能綜合分析環(huán)境情況，實現(xiàn)污染源信息的綜合查詢；在動態(tài)數(shù)據(jù)成圖方面，自動對區(qū)域環(huán)境狀況進行直觀表現(xiàn)，提供描繪全場平面，立體等值線圖，各種數(shù)據(jù)可生成餅圖、柱狀圖、線狀圖等多種表現(xiàn)形式，能動態(tài)外掛圖、文、聲、像等多媒體數(shù)據(jù)，通過地理數(shù)據(jù)實現(xiàn)地貌的三維顯示。（轉載）

GIS 技術在生態(tài)環(huán)境研究中的應用

摘要 ：GIS是一種功能十分強大的信息處理系統(tǒng)。近年來，GIS 系統(tǒng)得到了廣泛的運用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。由于傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境研究本身存在著局限，使得GIS在生態(tài)環(huán)境 研究中的應用凸現(xiàn)出得天獨厚的優(yōu)越性，并在不同的研究方 向都發(fā)揮著重要作用。

關鍵詞 ： GIS、地理信息系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境、應用 １、GIS簡介 GIS是英文 Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ 或 Ｅｅｏ－ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ 的縮寫，可以簡單定義為用于采集、模 擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)。一個GIS 系統(tǒng)主要包括①空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)；②數(shù)據(jù)存 儲與檢索子系統(tǒng)；③數(shù)據(jù)分析與信息處理子系統(tǒng)；④數(shù)據(jù)輸出 子系統(tǒng)［２］。功能構成包括：①數(shù)據(jù)采集、檢驗、編輯；②數(shù)據(jù)操 作運算；③數(shù)據(jù)儲存、組織；④數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計、計算； ⑤數(shù)據(jù)空間分析；⑥數(shù)據(jù)實現(xiàn)。

２、GIS 技術應用于生態(tài)環(huán)境研究的可行性和優(yōu)越性 GIS以其強大的空間與屬性信息一體化管理及空間分析能 力在不同的領域、行業(yè)獲得了廣泛的應用。

隨著不斷進入科研 和應用領域，GIS技術已具備了在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與分析方面作 為主要技術手段的能力。另外，GIS 技術的發(fā)展過程本身就 包括其在生態(tài)環(huán)境科學中應用的不斷深入發(fā)展，利用

GIS 進 行生態(tài)環(huán)境分析評價與規(guī)劃決策等方面已積累了大量的經(jīng)驗，并體現(xiàn)出如下的優(yōu)越性：①可以充分利用GIS技術實現(xiàn)對生態(tài) 環(huán)境各要素的綜合、動態(tài)、實時監(jiān)測，獲取豐富全面的信息； ②利用GIS對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)處理與空間分析，可以克服分析方 法的不足，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境信息分析的空間與屬性信息一體化 分析與綜合處理的功能，還可以實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境演變的模擬 和預測；③GIS技術對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測與分析的效率高、成本 低、精度高、用途廣，較傳統(tǒng)方法在各方面都有較大的優(yōu)越性。

３、GIS 技術在生態(tài)環(huán)境研究中的應用

３．１ 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)環(huán)境演變的動態(tài)模擬。生態(tài)環(huán) 境的演變周期長，一旦失衡，就很難復原，造成的災害很嚴重。GIS 技術通過對多源、多時相遙感圖像的分析，能對過去歷史 過程進行近似的再現(xiàn)與模擬，并對未來的生態(tài)環(huán)境演變進行模 擬和演示，對預警生態(tài)環(huán)境災難的發(fā)生具有非?，F(xiàn)實的意義。

３．２ 區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理。GIS可以將ＲＳ（遙感）與ＧＰＳ（全 球定位系統(tǒng)）獲取的數(shù)據(jù)從定量、動態(tài)和機制等方面進行綜合 集成，建立具有實時、空間表達詳盡等特點的區(qū)域生態(tài)環(huán)境時 空變化模型。通過對遙感圖像的分析，了解過去若干年內該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變化過程，并將其與驅動因子聯(lián)系起來，建立解 釋生態(tài)環(huán)境當前和未來變化的經(jīng)驗性診斷模型，為區(qū)域生態(tài) 環(huán)境治理提供科學的依據(jù)。

３．３ 生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測。生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測具有長期性、實時性、綜合性和周期性等特點，需要大范圍的、實時監(jiān)測的 生態(tài)環(huán)境參數(shù)；數(shù)據(jù)必須具有較高的精度和準確度，并得到有 效的管理和迅速的處理［５］。ＧＰＳ與GIS的結合可構成生態(tài)環(huán)境 實時數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后記 錄在文件中，并與ＧＰＳ測定的坐標數(shù)據(jù)一起輸入到GIS數(shù)據(jù)庫 中，利用GIS進行生態(tài)環(huán)境參數(shù)的定量、定性分析及分析預測 生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化。

３．４ 生態(tài)環(huán)境評價。生態(tài)環(huán)境的評價、管理是建立在生 態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上的。在生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)采樣時，首先獲 取需采樣的生態(tài)環(huán)境指標的定性信息，然后制定出合理的采 樣方案和重點采樣區(qū)。采樣完成后將預處理的信息輸入到GIS 中，得到有關生態(tài)環(huán)境因子的分布圖，然后利用GIS進行全區(qū) 域生態(tài)環(huán)境的綜合評價，再將評價指標輸入到生態(tài)環(huán)境管理 規(guī)劃模型中，制定出該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境規(guī)劃策略。

３．５ 生態(tài)環(huán)境管理與規(guī)劃。對生態(tài)環(huán)境要素進行動態(tài)監(jiān) 測，獲取生態(tài)環(huán)境信息。獲取的信息輸入GIS數(shù)據(jù)庫中，經(jīng)過 管理和編輯，生成各種統(tǒng)計圖象和專業(yè)模型以滿足實際需要。

３．６ 生物多樣性研究。①植被類型調查：植被是其他自然 要素的指示，綜合反映所在地的自然和社會條件，其變化信息 在生物多樣性變化的研究中具有十分重要的意義。近年來，利 用GIS等空間信息技術進行植被資源進行植被資源的調查逐漸 走向成熟：Ｒｉｎｇｒｏｓｅ應用GIS和ＲＳ 技術進行博茨瓦納南部 植被變化的研究； Ｂｌａｃｋｂｕｒｎ 等根據(jù)樹冠覆蓋間隙，利用 GIS 與航空遙感圖像進行落葉林地的生態(tài)調查；②野生珍稀動 物的調查研究：野生珍稀動物是生物多樣性研究和保護的重要 目標。通過對其生境及其棲息地狀況（包括地形、土壤、水源、植被覆蓋特征、人類活動影響等）的研究與分析，可以間接反 映其生物多樣性情況。Ｈｅｒｒ 等［１０］利用GIS 與ＲＳ 技術對鶴的 棲息地進行研究，通過數(shù)據(jù)層的生成、棲息地描述、分布預 測，建立棲息地模型，實現(xiàn)對研究區(qū)鶴的生物多樣性信息的調 查；③生物多樣性分析與評價：通過GIS，對獲取的可靠數(shù)據(jù)進 行有效管理和共享，進行數(shù)據(jù)實時更新，及時給出生物多樣性 變化數(shù)據(jù)，為生物多樣性保護途徑提供可靠的決策支持。

３．７水土保持。GIS 等空間信息技術的發(fā)展為現(xiàn)代水土保 持監(jiān)測的發(fā)展提供了技術支持。①水土流失普查：利用ＲＳ

與GIS的集成，對大面積水土流失動態(tài)監(jiān)測，同時利用ＧＰＳ對 水土流失普查中典型樣地進行定位；②水土流失數(shù)據(jù)更新：典 型水土流失更新是利用不同時期遙感影像對比，發(fā)現(xiàn)變化靶 標，再利用Ｇ

ＰＳ技術為變化靶標精確定位，再由GIS系統(tǒng)對變 更數(shù)據(jù)進行編輯處理；③水土流失動態(tài)分析：利用GIS的分析功 能提供各級行政、流域單元、各個層面的分類統(tǒng)計資料和有關 屬性因子之間的關系，根據(jù)需要提供各種專題圖、演示圖和相 應的文檔報表；④水土流失預測預報：利用GIS分析功能，對水 土流失過程進行模擬，建立各種預測預報模型的GIS 系統(tǒng)。

４、總結 GIS

地理信息系統(tǒng)經(jīng)過近三十多年的發(fā)展，在諸多行業(yè) 當中已經(jīng)到達了一個相當重要的地位，特別是在生態(tài)環(huán)境研 究方面的應用，更是大大提高了在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、保護與治理 研究、生態(tài)環(huán)境分析評價、環(huán)境規(guī)劃決策以及環(huán)境管理等方面 的效率，為生態(tài)環(huán)境研究提供了功能強大的輔助工具和操作平臺，開拓出更加廣闊的發(fā)展空間。

盡管黨的十六屆五中全會提出新農(nóng)村建設要發(fā)揮國家和 農(nóng)民兩個方面的積極性，但在新農(nóng)村建設之初，國家的投入致 關重要。長期以來，由于國家的政策偏向城市而導致農(nóng)村貧 窮，導致城鄉(xiāng)巨大差別?，F(xiàn)在，要解決城鄉(xiāng)矛盾，縮小城鄉(xiāng)差 距，關鍵是政策上的改變，這一點隨著社會主義新農(nóng)村建設的 進行我們看到了黨中央的決心。政策出臺后，就要進行實際的 投入。首先，生活條件的投入。要改變目前農(nóng)村村民非常差的 飲水、交通和其它惡劣的生存環(huán)境和生存條件。按照科學發(fā)展 觀以人為本的要求，同樣生存在社會主義陽光下的貧困農(nóng)民 生活基本條件的改善是我們黨和政府的首要任務。其次，生產(chǎn) 發(fā)展的投入。單是改善村民的基本生活條件，農(nóng)民的生產(chǎn)條件 沒有得到改善，農(nóng)民的經(jīng)濟收入也不會得到提高，改善的生活 環(huán)境又可能惡化。再次，文化教育的投入，逐步提高村民的文 化素質和道德水平。由于我國目前廣大農(nóng)民的認識水平和理 解能力有限，如果沒有國家的大力投入很難調動農(nóng)民進行新 農(nóng)村建設的積極性。國家投入逐步到位后，農(nóng)民看到新農(nóng)村建 設的成果，感到新農(nóng)村建設的好處后，自發(fā)建設社會主義新農(nóng) 村的積極性就會調動起來。只有國家和農(nóng)民的兩個方面的積 極性調動起來了，新農(nóng)村建設才大有希望。各級政府對新農(nóng)村建設的規(guī)劃是新農(nóng)村建設重要內容之 一。中央對新農(nóng)村建設進行總的戰(zhàn)略規(guī)劃，各級地方政府必 須因地制宜，實事求是對各地如何進行新農(nóng)村建設有步驟規(guī) 劃具體實施方案。新農(nóng)村建設沒有政府的規(guī)劃是不行的，靠 農(nóng)民自身去規(guī)劃新農(nóng)村建設是不現(xiàn)實的，也是不可能的。忠 縣雙桂鎮(zhèn)仁和村成為忠縣社會主義新農(nóng)村建設的典型其中有 一條寶貴的經(jīng)驗就是鎮(zhèn)、村兩級組織對新農(nóng)村建設的規(guī)劃力 度較大。仁和村隨著村民經(jīng)濟收入的提高，村民有一種想改 善居住環(huán)境和集市環(huán)境的意愿，鎮(zhèn)、村兩級組織因勢利導，在 石遂路穿越仁和村的一段地勢平坦，開闊的公路兩旁進行了 規(guī)劃，凡在這里修建房屋的村民的建房手續(xù)由政府統(tǒng)一辦理，而且減免許多手續(xù)費。再是政府拿出一部分錢來，對在居民 點修建房屋的進行獎勵，凡在新居民點修房的每戶獎５００元，且從房屋到公路的硬化由政府出面進行。這樣，仁和新村經(jīng) 過４ 年的努力初步形成?，F(xiàn)在村民們認識到新村居住的好處 后，不需要政府獎勵主動申請要求到新村建房，這樣才形成 現(xiàn)在的仁和新村。目前鎮(zhèn)村兩極組織正在進行規(guī)劃全村的飲 水工程和天然氣工程。由此可以看出政府的規(guī)劃在新農(nóng)村建 設過程中的作用?？傊?，社會主義新農(nóng)村建設是一項史無前例的偉大工程，它需要全黨全國人民解放思想、實事求是、大膽探索，有步 驟、分階段的走出一條適合各地農(nóng)村實際的新路，它需要全黨 全國人民為之不懈的共同努力與奮斗，這一光輝而又偉大的 歷史任務才能完成。