关键词:测绘新技术数字城市建设联系促进
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0098-01
在进入21世纪后,信息化进程不断加大,我国各城市开始规划数字化城市的建设。“数字城市”成为当前信息化城市建设的先锋,而在这一变革之中,测绘工作将充当不可替代的作用。测绘技术日新月异,已由数字测绘时代步入信息测绘时代。测绘技术的发展为数字城市建设提供技术支持和数据信息,同时数字城市建设对测绘技术的发展起促进作用。
1测绘新技术发展现状
1.1对地观测技术
对于地面观测技术,我国已经完全具备对国外高分辨率的接收能力,并且能够独立的研制与发射地面观测卫星。目前,我国已初步完成了对部级遥感卫星与服务系统的建设。且航空遥感的探测能力已经达到了全波段的水平,高光谱分辨率、三维成像的机载等对地观测平台也都已研制成功,并积极探索了无人机低空遥感等领域。
1.2大地测量理论和技术
目前为止,对于空间大地网和全国天文网的联合平差已初步完成了必要的建设。北斗一代卫星导航定位系统也已初步建成,该定位系统具有全天候区域导航定位等高新技术功能。于此同时,北斗二代卫星导航定位系统的建设工作也已积极展开了。
1.3制图学与地理信息系统技术
我国现在开发的大部分地理信息系统基础软件都是具有自主知识产权的,同时也有多种应用软件杯开发出来了,虽然技术还不纯熟,但是这些软件已经广泛的应用于地理信息系统的建设与数据生产之中了。另外,在结合地理信息系统和虚拟技术的基础之下,我国已完善了地理信息的三维动态表达。
2测绘和数字城市建设的关系
2.1测绘和基础地理信息
空间位置关联性是城市空间信息的基本特征,其主要在于对自然和人文要素的地理位置以及空间分布关系进行表征,而地图就是其最好的表现形式。而测绘能够对多种数字化以及网络化等手段进行充分的利用,并且专门从事城市基础地理信息的获取、存储、更新等产业。所以,测绘在建设城市空间信息设施领域属于一个主干产业,在建设数字城市方面更是的一个必不可少的产业。
2.2数字城市与基础地理信息
建设数字城市的基础在于城市空间信息基础设施,因为在缺乏必要的城市空间信息基础设施建设,就很难完成数字城市的建设。数字城市的建设将会进一步促进城市空间信息基础设施的建设。城市空间信息基础设施作为基础的设施,能够为城市各职能部门与各行业实时提供统一、精确的基础地理信息。因此,建设城市空间信息基础设施的质量与速度会直接关系到数字城市的建设。
2.3测绘和数字城市
目前,“3S”作为测绘高新技术的代表得到了不断的推广和应用,测绘在其促进下得到迅速发展。我国已经初步建立了数字化的技术体系及现代测绘的生产模式,传统的测绘随着数字化的建设逐步得到转变,已转变为具有现代技术的地理信息产业。现今,我国已将测绘正式纳入国民经济发展的计划之中。测绘是保障城市规划和建设的有力工具,并且依托测绘,社会各相关产业也将发展的更好。数字城市建设的前提和基础在于建设城市空间信息基础设施,若将数字城市发展的更好,建设城市空间信息基础设施是必要。制定标准的空间数据,创建共享的地理数据机制,才能够将城市空间信息基础建设的更加完善,让全社会都能实时共享地理空间数据资源。测绘部门应根据国家提供的统一标准数据和信息技术,对城市基础地理信息进行必要的生产和管理。通过这些信息,实现城市空间数据框架的构建,进一步满足建设数字城市的发展需要。
3测绘新技术对数字城市建设的促进作用
3.1对数字城市建设的支撑
建设一个能够支撑数字城市的公共平台的运作的核心工程是建设基础的地理信息数据,其应用都是源于基础的空间数据的应用。数字城市获得的大量地理信息数据都是来源于遥感和GPS的,应用地理信息系统能够为城市提供大量数据的查询、检索以及空间分析等深度应用。强大且成熟的地理信息技术能够为数字城市的建设提供海量数据,建设多样化、多尺度的数据库,逐步完善数字城市的地理信息共享平台的搭建。因此,测绘技术为数字城市建设、发展提供必要的技术支撑。
3.2对解决资源环境人口等重大问题的提供更多的支持
随着人类对地球的认识程度不断加深,及时的了解环境资源、地质灾害信息对于人类更好的生存、生活是非常必要,测绘高新技术与具有海量地理信息是认识地球的有力工具。因此,对地观测系统应该建立成多分辨率且多时相的,空间分析技术、可视化技术等更有待完善和更新,并应用现代化信息技术创建一个完善的地球空间信息系统。利用数字城市地理信息共享平台并结合地质灾害等一些灾难的预警特点,可创建一个能够辅助预警的地质灾害预警预报会商系统。
3.3支撑国民经济建设以及社会的发展
城市规划管理以及交通管理等方面对数字高程模型(DEM)以及三位模型等技术的需求度都是非常大的,其能够更好地支持建设国民经济。同时,能源、水利等重大工程虽不需要精确的勘探工作,但海量实时的地理信息数据能够辅助工程决策。一般,类似地域覆盖广的工程、空间与时间跨度大的重点工程等会需要得到更多的遥感数据与数字模型等的支持。另外,在发展智能交通、构建电子商务以及发展精准的生态农业等方面,更需要测绘技术的综合应用,使其各个领域都能实现信息化。
3.4保障政府管理和决策
随着经济社会的快速发展以及自然关系的复杂度的加深,不断加大了人们对现代经济及社会问题的解决难度。政府在实施管理与决策时,需要做到民主化、科学化,这就要求地理信息数据库能够实现更加广泛、更加通用,并在此基础上整合社会上所有的信息,将其归纳到一个真实世界的空间分布之中。如在建设数字城市地理信息系统的公共平台的基础上,搭建一个国土执法系统,以决策和支持类似土地违法案件等的处理。由此,创建一个空间的决策支持系统十分必要,该系统能够实现政府进行空间管理和分析决策,科学的完善政府的管理与决策,能够满足政府在建设数字化城市的真正需求。
4结语
发展测绘,有利于城乡居民的生活,能够为城市创造出更多的财富,让城市更快的步入信息化、数据化时代,让人们更好地共享城市的数据资源。测绘技术为数字城市建设提供基础的技术保障,同时数字城市的建设与推进也促进测绘技术不断发展,测绘技术的发展为建设数字城市提供更多更丰富的基础信息。
参考文献
[1]徐景颜.抓住机遇乘势而上努力推动全省测绘事业的新发展[J].山东国土资源,2009(4):1-4.
【关键词】GIS技术;工程测量;作用;应用
在工程测量中,往往需要对地理空间信息的分析,最大化的确保资源得到利用的同时保护我们赖以生存的地球环境。基于此,以下就GIS技术在工程测量中应用进行了探讨分析。
一、GIS技术的概述
1.1定义
基于角度不同,GIS技术的定义也不同。当以工具箱为前提时,其就是对空间信息进行采集和显示以及转换和储存的集合性工具;当以数据库为前提时,其作为数据库系统,为工程测量需要,可以在这一系统中进行空间数据的搜索和应用,以此解决工程测量中遇到的问题。当以组织机构为前提时,主要是以该技术为主,在人员的互动下对数据信息进行处理。
1.2原理
在工程测量中应用GIS技术进行工程测量时,主要是利用三个坐标抽对空间目标进行定义。因此必须有计算机软硬件的支持,并对包括大气层在内的地球表层空间的部分或全部的地理分布数据,进行从采集存储管理运算分析显示描述这一系列的处理,为工程的实施提供科学权威的地理空间信息数据。
二、应用GIS技术的具体作用
为了更好地应用GIS技术服务工程测量的需要,我们必须对应用GIS技术的具体作用有一个全面的认识,其作用主要体现:
2.1对地理模型具有综合评价和预测
GIS技术应用过程中涉及了多种学科知识,主要是将地理信息作为基础,加强对地理信息数据的收集和整理与保存,结合多个地区的地理信息,利用地理模型预测法,得到有关空间地理的信息资源,为工程的测量提供科学、详实的信息数据资源,并利用GIS技术的评价方法,就未知的结构提前进行预测与分析,并利用预测的信息结果和实际测量的结果相对比,从而制度相应决策方案,为工程测量的质量提升奠定坚实基础的降低和减少测量过程中的风险。
2.2对空间具有分析和查询的作用
应用GIS技术不仅能促进工作质量的提升,还能降低测量人员的工作强度,这主要是能利用这一技术进行数据库的构建,从而对地理信息资源数据继续及时的收集和整理与处理,对空间进行定位的基础上,对地理信息数据和图像处理之后,确保其与原有数据图像之间的一致性,尤其能在空间转换时对分析和查询进行重置和拓扑,从而更好地体现GIS技术在地理信息资源数据方面的分析和查询的作用。
2.3辅助制图的作用
利用该技术的辅助制图的作用,为测量人员直观而又形象地将地图展示出来提供帮助,并设计好数据库,以更好地设计网络元素。加上其主要财务数据库外挂的方式,能有效简化数据输入的程序,为测量人员降低工作强度而又具有较强的作用。
三、加强GIS技术在工程测量中的应用
3.1加强GIS技术获取和分析地理数据的应用
在工程测量中,应用GIS技术获取和分析地理数据是一项十分复杂的工作。在应用过程中,首先就是利用屏幕将地理信息数据显示出来,而这就需要测量人员结合地理数据测量内容,内容视觉变量、图形的纹理尺寸和色彩进行精确的确定,并利用GIS技术将其在屏幕上分图层、分区的将全部要素显示出来;其次就是利用GIS的制作的电子地图将地理数据符号体现出来,并利用GIS技术对这些信息数据进行获取和分析,测量人员结合工程的需要将有用的地理数据标记出来,从而经过计算系统的处理,得到简单、实用、便捷的工程电子地图,为整个工程的测量奠定坚实的数据基础。如:以GIS软件为平台,建立数字化地形,构建施工场地布置系统中各系统部件的三维数字化模型。系统部件的数据信息与其他相关信息,通过映射关系联耦合性。GIS中信息的可视化组织表现在对系统数据库的操作及管理,可以使施工生产管理者对工程进展情况有一个全面直观的了解。
3.2加强GIS技术提高地理信息可视化程度的应用
当我们获得了工程地理数据的分析结果后,我们为了确保测量的精准性,还应利用GIS技术提高地理信息的可视化程度。具体应用过程中,主要是利用GIS技术的三维仿真地图而实现,主要是三维仿真地图在仿真技术的支持下,利用三维立体图形对空间信息进行再现,为我们提供了一种身临其境般的体验。因此通过GIS技术的应用能有效提高地理信息的可视化程度。但在实际应用过程中,为了获得更好地体验,测量人员还应加强多媒体技术的应用,对地理信息传输的方式进行颠覆性的改变,通过声音、图像、动画和文本为一体的技术提高地理信息的可视化方式。如:采用GIS软件系统与其他平台结合的集成模式与扩展连接模式开发施工导截流三维动态可视化仿真系统。用VC++、VB等开发调洪演算、日径流模拟、导流实时风险率计算等模块,监测数据在GIS平台和VC++、VB等平台间简便迅速地传递,通过Windows的DDE技术将数据传递给这些模块,模拟所得的数据再传回GIS平台,以图形、报表的形式输出,使GIS强大的数据库管理图形显示输出能力在这种开发模式中得到了充分利用。
3.3加强GIS技术查询并分析地理信息语言的应用
在工程测量过程中,利用GIS技术查询并分析地理信息语言又是一项重要的应用,在查询过程中,主要是测量人员结合测量需要,在数据库中查询图标等地理信息语言,并在地理信息查询系统中将这些信息直接显示出来,为地理信息的查询提供便利,同时在分析过程中,技能对地形进行分析,也能对网络进行分析,同时还能进行叠加与缓冲区分析,应用GIS技术将地理现象的空间分析结果直观的展现出来。
3.4加强GIS技术将采集的地图以动画的形式展现出来的应用
GIS技术中的地图动画采集则是一种动态的测量数据表达形式。GIS技术的地图动画采集能更自然、直观地再现时空数据,更便于观察者分析。地图动画通过在传统的二维空间或三维空间中加入时间维,让地图内容随着时间的变化而变化,并通过动画的形式展现出来。常用的地图动画表现方式有以下几种,即拉缩镜头、开窗的缩小与放大、漫游平移、闪烁强调、运动动画等。
四、结束语
综上所述,对GIS技术在工程测量中的应用进行研究具有十分重要的意义。地理信息系统(GIS)技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术,在资源与环境应用领域中,它发挥着技术先导的作用。GIS技术不仅可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息,对资源环境管理和实践模式进行快速和重复的分析测试,便于制定决策、进行科学和政策的标准评价,
参考文献:
[1]郭鑫.现代GIS技术及其在工程测量中的应用探讨[J].科技资讯,2012,30
[2]吴婷.三维GIS技术在工程测量中的应用[J].科技与企业,2013,06
关键词:GISRS空间信息技术实践教学
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0176-02
地理信息系统是一个新兴的交叉学科,在我国学科设置中,地理学一级学科、测绘科学一级学科、计算机一级学科都设有地理信息系统的二级学科。我国已有近200多所大学设立了地理信息系统专业,我校资源环境与旅游学院也于2002年建立了地理学一级学科下的地理信息系统专业,目前,在教育部新修订的专业目录中,已改为地理信息科学专业。遥感科学与技术是测绘科学一级学科下设立的新专业,我校于2011年正式开始招生。地理信息系统学科和遥感科学与技术的设置也表明了该学科的交叉性,尽管两个专业的侧重点不同,但都涉及到地理学、测绘学、图形图像学、计算机科学等专业相关的各种专业知识。为贯彻“厚基础,宽口径”的教育理念,切实做到理论联系实际。我们向大一新生开设了“空间信息技术基础”这门课,开设这门课的目的是对新生系统全面地介绍空间信息技术的全貌、各分支学科的主要内容及其之间的关系,阐述空间信息技术的发展历程,并将其经典基础理论与现代应用信息技术有机结合。通过该课程,一方面激发新生对空间信息技术产生浓厚的学习兴趣,建立学习本专业的信心,使学生提高对空间信息技术的整体认识,热爱地理信息系统和遥感专业,而且也为通识教育夯实基础。我校地理信息系统和遥感专业主要向全国十多个省市招收理科生,主要存在学生计算机水平与知识不平衡,理科生地理不作为高考引起的地理基础不牢,网络条件下信息服务参与度差别大等特点,而作为交叉学科的空间信息技术涉及到计算机科学、网络技术、地理学、图形图像学等。因此,在大一进行空间信息技术课程的讲授不同于其他专业课重点在专业技能和专业素质的提高,如何在起点不同、网络信息服务逐步深入学生学习生活的同时开展空间信息技术基础的教法研究是一个重要的课题。
1网络信息服务中的空间信息技术实践教学
我校地理信息系统和遥感科学两个专业招收的都是理科生,在现行高考体制下,理科综合中只包含物理、化学和生物,没有地理学科。同时,不同省份和不同家庭条件的学生中计算机水平和对信息技术的了解水平分异较大,这些都成为空间信息技术基础这门课教学有效开展的障碍。通过与多届学生的教学互动以及与大学一年级新生的深入交流,学生主要有以下一些特点:一是地理知识和功底相对比较薄弱,主要原因是在高考指挥棒下理科生学习地理知识的课时和精力相对较少,特别是在农村地区;二是计算机应用和相关知识分异较大,一些农村地区在高中以前没有使用或者很少使用计算机与网络,而北京城区的学生计算机和网络使用水平相对较高;三是计算机软硬件和网络条件较好,学生使用计算机和网络兴趣浓厚,受考上大学的影响,大部分学生都拥有计算机,同时学校提供的网络上网条件较好,基本能够实现教学区和休息区的全覆盖,使用网络信息服务来引导空间信息教学条件较好。实践教学是加深感性认识、提高课程兴趣的重要手段。通过本课程的积极引导,让网络信息服务不仅成为生活娱乐的工具,也成为专业学习的工具。通过与日常生活相关的实践教学提升学生的专业鉴赏能力。针对以上条件,在实际空间信息技术教学中主要采用以下一些方法与手段来充分利用网络信息服务来进行空间信息技术基础的教学工作。
(1)通过分组的方式,利用课堂和课下互动来分享空间信息技术带来的不同的网络体验,提升专业兴趣。在充分了解学生各项基本知识和基本功能后,通过老师引导和学生自愿分组的方式,将学生分成3~5人的一个小组,小组完成以下诸如课堂讨论、课下互助的方式开展各项学习过程,在分组时应注意到学生的地域、计算机基础等的差异。如在第一堂课后,会让学生学会使用googleearth,并在googleearth上找到自己的家,并向第二堂课上向全班介绍自己学习使用googleearth的过程、对它的认识,以及找到家乡的过程。通过几轮的课堂教学效果来看,学生在没有老师引导的情况对空间分布、影像尺度等相关专业知识和思想有了朴素的认识,在课堂介绍阶段通过提问、讨论、点评等方式,能够将朴素的感性认识转化为专业知识和认知能力。在整个课程的教学过程中,设计了诸如家乡、著名自然旅游景点、热点事件的热点区域等多个课下实践和课上交流的过程,在空间信息网络服务的支持下从不同的知识侧面引导学生从单一的讲授学习到课下实践-课堂交流的互动和主动学习。在此过程中,各小组组员组成的合理性,各个课下实践-课堂交流主题的有趣性,以及选择各小组课堂交流的顺序都成为该方法手段能够顺利高效进行的关键因素。第一次选择小组完成任务的优秀程度可能直接决定了以后几次该方法手段的优秀程度。
(2)通过不同网络服务形式比较,加深学生重点基础知识和重要地学思想的理解。在空间信息技术基础教学过程中,需要学生通过地理对象抽象形成地理数据模型,通过数据模型的抽象形成数据结构,通过对数据结构的实体化形成地理信息等三个步骤,而在空间信息技术的发展过程,对地理对象的抽象、数据模型的类别、数据结构的多样性以及实体数据的海量性等都有不同的认知。在这些过程中,既有丰富的具体形象的对象,也有抽象的模型、数据等,借助网络信息服务下一些具体事例,方便学生更好的加深理解。如我们通过让学生观察自己的校园,并研读百度地图、虚拟城市等不同的网络信息服务工具下的矢量地图、影像地图、三维地图和地势图等不同的地图表现形式,通过比较、讨论、点评等多种方式,对空间信息技术中的矢量、栅格等不同数据格式和结构。
(3)引导学生将学习、生活与网络信息服务中的空间信息技术结合起来,应用专业知识来分析和理解。空间信息技术在当今社会各个领域的部门应用越来越广泛,一些空间信息技术中较为专业的名词简称或者缩写如GPS等经常出现在同学们的身边,教学过程中教师理应通过这些有利的条件引导学生学习、理解和深入探讨相关。我们可以通过比较新闻联播后的天气预报中的气象卫星遥感影像和资源卫星影像来引导学生分析不同对地观测卫星的用途与特点,可以通过googleearth上不同影像分辨率的变化来引导学生理解空间分辨率与地理空间尺度的概念,可以通过矢量地图、影像地图等常用的地图服务引导学生分析两种地图格式的异同等等。教学互动的过程覆盖到了同学的学习与生活的过程,我们在课堂上也积极引导学生将日常生活中观察到空间信息技术的应用与同学们分享,如在事件过程,同学们了解到了利用无人机获取影像的内容,在讨论过程中,学生和老师共同讨论了各种遥感平台、不同遥感影像、获取国家基础地理信息的手段等多种主题,教学效果良好。
2结语与讨论
空间信息技术已经从专业化的应用向网络信息社会服务方向转化,应用这些基本的素材和网络信息服务的便利,可以有效的提升空间信息技术基础教学手段的效用。在空间信息网络信息服务的支持下通过课堂-课下教学互动能够帮助学生较好的形成空间信息技术的基本框架,提高学生学习兴趣和学习能力,形成良好的专业鉴赏能力。
参考文献
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[2]王玲,王月健,刘琳.地理信息系统课程实践教学的改革与探索[J].兵团教育学院学报,2007,17(16):55-57.