发布时间:2023-11-28 14:46:45
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇地理信息系统应用案例,期待它们能激发您的灵感。
1 概述
石油企业,尤其是处于上游原油生产的采油厂,地面工程建设空间分布范围广:千余口生产井繁星般散落在开发区域内,不同功能的计量接转站节点般将分散的井场连接成片。面对如此复杂庞大的地面建设工程,“快速直观了解现状,方便灵活方案设计,科学周密做出决策”是科学指导生产管理的重要内容。
靖安油田地面工程地理信息系统在基础地形地貌地形图上,整合企业原油、供注水、电力、道路的多个专业系统,将采油三厂靖安油田开发区域内的3957口井,52座计量接转站,26座注水站,206配水间,5座联合站。全部管网统一管理,整合生产、勘探、开发、设备设施信息,提供数据采集、信息查询、图形展示、规划设计、空间分析、地图打印等功能。
2 地理信息系统的构成
2.1 硬件系统
GIS硬件系统由主机、外部存储设备、输入输出设备、网络设备等组成。与其他信息系统相比,GIS硬件系统运算速度高,内存大;软件操作性能稳定;能提供优质服务的网络设备,网上运行的GIS可支持空间分布性、联机事务处理、多用户并发操作。
2.2 软件系统
GIS具有地图数据的录入、编辑和分析功能,并将图形数据与属性数据进行有机结合。
2.3 地理空间数据
地理空间数据由空间对象的地理位置数据、属性数据及其数据间互联关系组成,由表格、数字、文字、图形、图像等多种形式表示。地理空间数据是地理信息系统运作的对象,是GIS的实质性内容。
3 地理信息系统可实现的功能
靖安油田地面信息系统具有地图数据的录入、编辑和分析功能,并能将图形数据与属性数据进行有机结合。通过大型数据库及网络技术的支持,紧密结合靖安油田工程建设与生产的实际特点,成功实现了对数据有效合理的管理。靖安油田地面信息系统工具栏包含了系统的常用工具,使用这些工具时首先要选中相应的工具,使其成为地图的活动工具,然后在地图上进行相应的操作。
3.1 工具栏实现功能
3.1.1全图工具
点击该工具能够将全厂的地图范围显示到屏幕上。
3.1.2漫游工具
使用此工具可以将地图向任意方向拖动。
3.1.3测高度工具
该工具能够测量地图上空间两点或两个平面的垂直距离;使用方法是用鼠标点击该工具,在地图窗口上单击需要测量高度的位置,移动鼠标到需要测量高度的位置,单击鼠标完成操作。
3.1.4测距离工具
使用该工具在地图上测量空间两点或者多点间的水平距离。使用方法是使用鼠标在地图上单击画线,鼠标右键单击结束,测量结果在地图窗口的左上角同步显示。
3.1.5测面积工具
使用该工具可以在地图上测量地面的表面面积和周长;使用方法是在地图上单击画面对象,单击鼠标右键结束。测量结果在地图窗口的左上角同步显示。
3.1.6查信息工具
使用该工具在地图上单击左键,单击点处的对象被查询出来,查询结果以弹出信息窗口形式显示。如联合站将显示站点名称、所属作业区、总库容、占地面积、设备情况(点击链接到设备统计表)。
3.1.7站点360全景
使用该工具在地图上单击具有360图标的对象,查询对象的360照片列表以弹出信息窗口形式显示,单击某个照片链接,显示360全景图。
3.1.8截图工具
使用该工具可以将当前地图窗口内容输出为图片,可以对图片进行保存和打印;
3.2 应用系统功能
3.2.1查询定位
查找:可以查询油田专业数据,使用时也可以选择专业数据类别(全部、集输、注水、电力、行政区域),再输入关键字进行查询。如果查询对象存在,则在下方显示查询结果。
定位:根据输入的地图坐标可以地图上定位到具置,格式为:经度,纬度,坐标是以“度”为单位,如果坐标是“度分秒”格式的,请先转换成以度为单位。
3.2.2图层图例
图层:将所有的油田专业数据分成了不同的类别,布置在不同的图层上。包括基础地形和专业图层,专业图层包括集输系统、注水系统、电力系统、基础地理、重点关注、环境敏感区、360全景七大分图层。可以选择性的控制这些图层的显示或隐藏,避免多个图层显示数据混乱。
图例:对图中各个图层所涉及到的各种样式的图形进行了比对说明,便于读者及时查阅。
3.2.3站点导航
站点导航是为了快速而准确的到达指定的站库,系统现在添加了靖安油田三大联合站。用户可以直接单击重点导航的位置连接定位到相应的位置。
3.2.4重点关注
该功能与生产运行动态结合,可以查看索跨、电子路卡数据,在地图上单击某个索跨对象,链接到查看该索跨对应的照片。
3.2.5规划设计
规划设计功能可以为油田的建设作简单的模拟规划。这些模拟建设包括添设计井组、铺设管线和建设站库等,所有规划对象都是临时的存储在客户端,不能向服务端保存。
地图编辑功能是针对具有编辑权限的用户设置的功能,可实现对地图上的井场、站库、管线和电力线等专业数据的空间位置和属性数据进行编辑和维护,以保证数据的准确性和及时性。
3.3 最终实现功能
(1)建设精准、全面的三维地形数据和油田专业数据GIS数据库,实现空间数据和属性数据集中存储与管理。
(2)建设油田三维地理信息系统平台,可通过三维GIS平台直观、精确的反映出油水管线、井场、站库等油田设施与水系、地形、交通道路等地物地貌的复杂关系,实现系统的三维可视化管理。
(3)三维地理信息系统的应用开发,可与生产管理系统等结合,实现管线、站库内相关参数实时查询,生产报表生成、导出,任意区块产量统计、应急抢险管理等功能。
(4)构建合理有效数据维护机制,对数据库中油田专业数据和地形数据及时更新,保证数据的现势性、完整性。
4 现场应用存在问题及改进建议
(1)地面工程地理信息系统虽然为规划设计提供了数字化的基本地形图资料、工程测量成果资料、控制测量成果资料、基础地理信息等,使油田规划设计在准确性、科学性、效率等方面有了较大的提高。但是这一切都是建立在准确、完善、细致的搜集和整理基础资料的基础之上,因此在开发过程中应该特别重视基础资料的搜集、整理。避免错误的信息对以后的规划设计及管理工作产生误导。
(2)地面工程地理信息系统收集、整理及生成的都是大量的静态资料。随着油田的不断开发每年有数十座站点新建、数百口油井投产、数百公里管线投用。因此为保证系统数据的及时性和全面性应该指定专人、定期对新增数据及变更数据进行维护。
(3)地面工程地理信息系统虽然为我们室内规划设计及生产管理提供了一个有力的工具,但是该工具在直观性上与我们现场勘测、现场指挥还有一定的差距,不能完全替代我们的现场工作。作为生产管理及规划设计人员在充分利用此系统的同时也应该亲深入生产现场,避免出现“闭门造车”现象的出现。
(4)地面工程地理信息系统搭建了一个信息平台,只是实现了一部分信息的整理和分享。因此,随着我们现场的使用将难免会暴露出系统的缺陷,如供气系统的缺失。因此,在后续的生产和应用过程中应该将更多、更有用的系统添加到这个平台上来,对该平台实现二次、多次开发,使其发挥更大的作用。
参考文献
[1] 马立平.地理信息系统应用于油气储运的历史现状与发展趋势.石油工业计算机应用2007年第15卷第一期
[2] 赵明华.油气管道标注信息系统开发与应用工业计算机应用 2010年第二期
关键词:地铁工程;质量安全管理信息系统;应用
中图分类号:U231 文献标识码: A
前言
目前,计算机技术正在迅猛发展,信息技术以其为核心也随之发展起来,人们正积极努力地运用现代化成果和技术来提高自身的能力和工作质量。从整体情况看,各地正在纷纷建设地铁,地铁工程质量安全问题就成了管理者们关注的重点,所以需要投入更多的精力。但是,当前人们对地铁质量安全的监管及评价工作还是停滞不前,仍然停留在用计算机进行简单表格的统计的层面,给管理带来不便。因此建设单位急切需要对地铁建设的质量安全进行高效管理的应用软件。
一、地铁工程质量监督管理信息系统
信息技术在二十世纪末至二十一世纪初这一阶段有了突飞猛进的发展,其中所涉及的现代通信技术、计算机技术、网络互联技术、信息安全技术等一系列关键技术都日渐成熟,使信息系统的构建和应用有了坚实的理论和技术基础。但怎样能更好、更科学、准确、及时地评价工程项目的质量状况,是我们面临的一项重要科研论题。为了便于地铁工程质量监督管理工作的开展,必须要建立一个现代化管理信息系统,将管理科学、计算机技术、网络技术、数据库技术等集为一体,开发出一个具有实用性的地铁工程质量监督管理信息系统。目前地铁建设单位与各施工单位之间传输数据都是用U盘及网络进行的,计算机还没有应用的所有业务中去;建设单位需要完成好自己的业务,并对数据库进行系统维护,从而增加了工作量,使资源处于浪费的状态;当地铁各施工单位和建设单位数据的系统不能形成共享时,就会给信息的传递带来困难。综合以上这些存在的明显弊端,地铁工程项目质量监督管理的效率明显降低也是必然的。
上述这些问题要想得到彻底解决,我们不得不建立完善的地铁工程质量监督管理信息系统,以便及时为地铁工程项目质量监督管理提供准确、全面的数据和统计结果,能有效提高工程地铁建设单位管理的工作效率、质量及管理决策的有效性、可靠性和实时性。
二、系统模块的操作流程
在质量监督管理信息系统中的模块不是所有的人员都可以进入,只有符合条件的人员才可以登录。比如属于管理人员进入的窗口有:工程概况了解模块、竣工验收管理模块、质量监督检查模块、意见建议发表模块等,建设单位管理人员可以对模块进行整合、调整、删除、添加等方面的具体操作。对于施工单位人员开放的模块有:工程项目施工概况了解模块、随机检查监督模块、竣工验收模块、意见以及建议等模块的查询权利。他们只有查询的权利,而没有修改管理的权利,查询相关模块来进行项目工程了解,找到需要了解的资料进行观看、下载和查询。对于其他人员,只有对地铁施工质量情况的查询权限。
三、地铁工程施工安全的监督管理信息系统
1、应急联动中心
在突发状况中,要引用应急联动中心来进行管理实施事件状况的监控。假如有了突发的事件发生,建设单位可以采取以下几种方式来进行事件情况的监控:利用视频工具来对事件状况进行一定的了解;利用信息查询工具来查询的事件相关信息;利用GIS系统对事件动态进行一定的监控。生成应急预案。主要是对于突发事件采取合理有效的抢救,并采取以下措施:
挖深基坑的过程中要对突发的水土流失事故进行预防;并要有对于施工遭遇火灾、食物中毒、气体中毒等方面事故的应对措施。工作人员对于各种的预案采取择优选择的方式,利用丰富的经验来进行筛选,选择出最有利的、有效的、合理的预案措施。并对处置结果进行及时反馈和监控。事故的处理者要掌握事件进展程度的变化,并及时地把情况对管理人员进行汇报、沟通,以保证采取合理的解决问题的方案。当事故发生、解决完以后,要对事故做及时的结案和数据保存。对于事故发生的原因、处理方式、过程等进行一个全方面的记录。这样有利于总结,以及日后遇到相关问题,可以进行有效数据的查询。对于人员伤亡数、财产损失额、资源调度等方面都要有具体的记录评估、总结。
2、安全管理中心
在地铁工程施工安全的监督管理中,安全管理中心是管理系统的核心。它对于预警、档案的管理以及各个报表的形成具有重要作用。自动预警。当工作人员将一批数据进行上传操作以后,如果检测数据的那组数据,超过了既定的预警值,系统将会自动给予预警。预警信息指的是管理工作人员将预警的信息通过操作步骤进行信息以后,其他的工作人员都可通过设备自动的观看到预警信息,方便、快捷。调整预警后测点预警值。有了新的预警操作以后,原来的预警条件要有一定的调整,增量和变化的速度可以进行控制,由测点的设立单位来进行微调。预警响应指的是当发出预警以后,对于其反应反馈没有必要的要求,工作人员可以根据自身的条件来设定。但是系统对于详细的施工信息是有反馈要求的。并可以通过检测仪器来进行查询其是否属于当前的预警事件。当前预警时间的解除与升级是由地铁部门的安全方面的管理人员来决定的。综合安全形势分析报告。报告主要有安全状况的分布图、具体的施工进度图表以及其他数据等,最后一次进行监测的具体日期时间是什么时候,监测点的分部的数据统计。还应包括发生事故的风险提示等。各级安全报表的自动形成。系统自动的为不同级别的部门来制定不同的安全报表。
3、系统管理中心
系统管理中心指的是用户的权限、数据等方面的管理。对于各种权限的管理,系统设计要采取符合不同用户身份的权限设计。用户的权限主要有观看、查询、修改、增减、审核等。权限的管理是系统内部的管理、控制的核心手段。空间数据库的管理。采用相关技术软件来进行数据库的管理应用,可实现在电子地图上观看、等。动态元数据管理。由于数据规模的庞大,系统无法快速地一次性收集到所有的相关数据,所以,需要动态的原数据管理,以实现日后对于数据库资源的不断补充和添加。
结束语
地铁工程在施工的过程中,出现各种问题,特别是地铁的质量安全已涉及到人民群众的生命安全,应引起相关部门的高度重视。针对地铁建设工程建设单位在计算机应用管理系统比较落后的状况,无法适应现在工程项目规模快速发展与建设监督管理之间的问题,运用管理信息系统的方法和技术,建立一套地铁工程项目质量安全监督管理信息系统。在分析了目前管理系统的现状和存在的问题后,对欲建立的新系统实现的可行性作了分析,确定了新系统各功能模块的结构,并建立了模块的属性。本系统能够实现数据的输入、存储、修改、删除、输出和简单的打印功能,考虑运行的安全性,系统建立了操作权限管理机制。这套系统具有结构清晰,操作简便,界面友好的特点,基本实现了预先确定的各项功能。
参考文献
[1]李小浩;宋永发.CIM模型在地铁施工安全风险评估中的应用[J].工程管理学报.2010(05)
关键词:公安;二维地理信息系统;三维空间信息;GML;空间数据
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)19-4535-04
1 概述
当前科学技术迅速发展,很多先进的技术被应用到我们的工作当做,提高了我们的工作生产效率。在公安系统中,地理信息系统就得到了越来越普遍的应用,并发挥出关键的功效。在公安业务的开展中,地理信息系统多被应用于指挥工作的开展以及巡逻任务的完成,除此之外,刑事案件侦破,人口调查,治安管理,维持交通、警署保卫工作以及反对恐怖组织等工作也对地理信息系统有了越来越多的需要,通过将这些工作开展的相关讯息附加在该系统中,能够提升公安部门的工作效率以及工作所取得的效果[1]。传统的警用地理信息系统都是建立在二维平面矢量地图和影像地图的基础上,已经越来越不能满足公安系统的信息化的要求。这是由于二维地理信息系统从根本上来说是作用在抽象符号基础上的,它本身有着不易改变的不足,无法带给人们真实的感觉[2]。二维地理信息系统把周边的生活环境及一切事物都通过抽象符号转换成简易的二维模式,这样一来它一定是无法满足三维事物的展现需求。而三维地理信息系统对真实环境的体现更加的写实,更加可以带给我们真正的感官体验,它通过立体的形式为我们带来现实的三维空间,更加有利于工作的开展[3]。三维警用地理信息管理系统(3DPGgis)是在计算机上实现三维地理信息与人口、场所、案事件等公安业务数据库信息有机结合的管理系统。
2 研究主要内容及关键技术
2.1研究主要内容
研究如何将APl技术应用到系统当中,选择B/S的架构方式构造公安三维地理信息系统。使得这种系统可以将实际的环境通过三维的形式更加生动写实的展示出来,且将所得信息输入合并到之前的二维系统内,同时结合公安业务开展的实际需要进行新功能的研发。
2.2关键技术
2.2.1三维地形数据集构成
通常情况下,三维地形数据集是指包含数字高程模型(DEM)的地形数据集。3DMAX中的三维地形数据集是一种融合遥感影像、数字高程模型以及各种矢量地图的数据集,是进行三维场景浏览的基础数据,需要利用ArcGis系列软件中的TB软件来创建。TB是创建可在产品中TE Pr0显示的带精确地理坐标、具有照片实景效果的三维地形数据集(*.mpt)的软件。该软件能够实现不同分辨率、不同格式的遥感影像、数字高程模型以及各种矢量地理数据的融合与叠加,迅速方便地创建海量三维地形数据集[4]。利用TB创建三维地形数据集的流程图如图1所示:
新建工程影像融合生成影像金字塔影像预处理生成三维地形数据三维地形构建流程ARCGIS。
ArcGis产品中的TG是用于网络三维地形数据(*.mpt或*.tbp)的软件,为地形可视化提供了一种强大的网络数据服务器技术。即使在低带宽的情况下也能够进行最优化,实时传送3D地理地形数据,支持同时向多客户传送三维地球数据。通过TE Pr0与其连接,TG能够实现将具有地理坐标的三维地形数据集在基于网络的应用程序中[5]。同时,TG是基于网络无缝可变带宽的,不受连通性的中断而影响。当地形数据以低分辨率被用户所接收,用户就能够开始进行三维显示,而不用等到所有的数据集都传输完毕。这项技术的突破为用户展示了无缝的三维图像[6]。
2.2.2三维建筑模型优化处理
LOD是被应用在三维模型当中的一种先进的技术,它能够在保持三维影像质量不受改变的情况下,将一些无关的景物进行排查忽略,这样一来三维影像所显示的画面更加简洁,能够有效提升绘制算法的开展效率。这一项技术能够针对一个事物构造很多模型,这些模型精细程度不同,结合起来观察能够得到更好的效果。在远距离观察一个事物的时候,就选择构造精细程度比较低的模型来开展下一步的绘制工作;在近距离观察一个事物的时候,就选择构造精细度程度比较高的模型来开展下一步的绘制工作。
很明显,通过该项技术在系统当中的应用可以更好的精简复杂的场景。这样不仅可以确保原有的场景质量不受改变,同时还可以提升场景的绘制速率,使得地理信息系统的实时性得到完善[7-8]。
3 系统功能概述
3.1三维地图操作模块
该模块中主要提供地图的显示控制操作(如图层的显示控制、地图的缩放等),地图量算、二三维地图切换等功能。
3.2三口一房管理模块
三口一房管理主要指对常住人口、暂住人口、重点对象和出租房屋户的管理。数据信息实时自动比对进入虚拟房间,可通过平台地图逐级进入“房间”,房间内的人口分别以常口、暂口、人户分离、重点高危对象和出租房屋户等不同类型显示,实现了“以图管房”、“以房管人”和“以房找人”。
3.3警力部署模块
在三维地图上可以清晰看到派出所、警务室、卡口查报站的分布,在浏览网站时,可以明确区警力部署;网吧、旅馆及重点部位的标注。
系统给出了派出所精确的三维地理信息,用于标志所管辖的区域及联系方式。对于公众而言,可以快速找到本区域所管辖派出所,给老百姓带来及大的方便。同时一旦出现突发事件给相关部门决策带来极大的方便,提供大量空间数据信息,这是二维地理信息系统无法比拟的。
3.4预案模块
采用GIS技术综合案件发展的时序特征和空间变化特征,制作案件动态演变预案,对于作战指挥起到辅佐作用如:进攻路线,警车,控制区,消防设备,疏散路线……等等。
3.5警情分析模块
警情分析用来对接到的报警信息进行分析,主要功能包括:阶段报警数量专题分析;警情类别分析;警情“三高”(高发案时间、高发案地区、高发案类型)分析;警力投向与刑事发案对比叠加分析;按派出所辖区统计;按案发时间统计等功能。
3.6后台模块化管理
后台管理维护模块主要是为管理人员提供系统维护和管理上的支持。主要功能包括对系统用户的管理、地图平台的维护、数据更新管理、系统日志管理、性能监控和数据的备份及还原等。
除此以外,API 接口开放和系统二次开发系统开放主要的API 接口,便于三维警用地理信息系统后期的二次开发和扩展。由于目前社会经济和公安业务飞速发展,因此要求系统应具有良好的动态性与可扩展性,通过开放API 接口,进行二次来发,并能够依据实际工作情况作一定程度的动态修改、扩充和调整,并保证调整前后应用过渡的平稳性,能以零编码实现扩展[9]。
API 是一组作为应用程序呼叫某个功能与服务的函数。程序设计师可依据API 函数撰写程序,让操作系统或某个程序激活某个程序以执行特定的功能,本系统开放基于Web 浏览器的API 接口。采用通用的JavaScript 脚本函数接口,方便进行基于三维地图的二次开发,预留接口与其他系统结合,如:三台合一系统、GPS系统等。
4 系统特点
4.1核心价值
1)以图强基:加强了基层民警对管理对象的信息掌握度,实现了公安基础工作可视化管理。
2)以图指挥:以更科学、更直观的方式指挥警力调度,辅助领导决策。
3)以图预警:通过对案(事)件的时间和空间分析,判断案情的发展趋势,科学制定工作措施,指导基层打防控。
4)以图作战:直观的三维地图上实现警力资源的最佳配置和部署,制作更灵活、更直观、更准确的作战方案。
5)以图预案:利用三维电子地图制定重大活动保卫预案以及对重要警卫线路进行管理。
4.2平台共享
三维警用地理信息系统在开始设计的时候,就是一个通用的、共享的系统,可以服务于公共安全的其他部门,减少资源浪费,避免重复建设。
5 结论
三维警用地理信息系统作为集实有人口管理、场所管理、案(事)件管理、指挥调度、监控管理、机构辖区管理和公共资源管理等多种功能于一身的信息化高科技载体,将在不断开发应用中日趋完善、成熟,在实践中不断丰富“基础信息化、信息基础化”的深刻内涵,真正实现在情报信息主导下公安基层基础工作的新跨越。
参考文献:
[1] 邬伦,刘瑜.地理信息系统—原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2001:34-53.
[2] 黄杏元.地理信息系统概论[M].北京:高等教育出版社,2004:42-51.
[3] 王丛光,赵凯.三维GIS技术及其在工程测量中的应用[[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(12).
[4] 常歌.基于要干数据的城市景观建模技术研究与实践[D].中国人民信息工程大学测绘学院博士论文,2001.
[5] 张舒,李家龙,,郭慧莉.基于B/S构架统一的警用地理信息更新与服务体系[[J].中国人民公安大学学报(自然科学版),2005(3):90-93.
[6] 翟巍,迟忠先,方芳,吕成妹.大规模三维场景可视化的数据组织方法研究[J].计算机工程,2003,29(27).
[7] 张帆,史琼芳,达汉桥.Creator应用于虚拟城市三维建模的关键技术与实践[J].测绘工程,2005(1).
关键词:环境地理信息系统;教学改革;环境专业
作者简介:吕慧华(1982-),女,江苏盐城人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师;周峰(1985-),男,河南南阳人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:77)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0127-02
环境地理信息系统属于地理信息系统(GIS)在环境领域的研究分支,是利用GIS 技术对环境进行管理与研究的计算机系统。它以环境工程和环境科学为研究对象,以环境学、计算机科学、地理学为基础,与遥感、测量、数据库、数据挖掘等紧密相连,广泛应用于环境资源调查、环境评估、环境规划等领域的研究。[1-4]
环境地理信息系统作为解决众多实际环境问题的重要技术手段,具有较强的实践性以及跨学科特点。与GIS专业学生相比,环境专业学生在计算机、地图学、地理学、测绘学、程序设计、数据库等方面知识结构不完整,若系统深入学习,将面临很大的困难。[5,6]因此,环境专业学生学习GIS课程时,其教材、教学方法、实验设计以及考核方式等都应具有一定的特殊性。本文根据环境地理信息系统课程特点以及环境专业学生培养目标要求,结合笔者近几年教学实践,着重探讨如何让环境专业学生在有限的学时内较快较好地掌握GIS理论与技术。
一、环境地理信息系统课程简介
环境地理信息系统是环境专业的选修课。该课程主要利用学生所学的环境学、数据库技术和GIS技术对环境地理信息系统的进行设计开发与应用,拓展学生的应用技能。其教学目标主要为:第一,使学生熟悉GIS的基本概念;了解空间数据组织和管理的常用方法;掌握空间数据采集和输入;数据质量分析的基本方法和内容。第二,掌握GIS空间分析的基本方法与特点,具备应用GIS解决环境领域实际问题的能力。第三,了解环境信息系统的结构和开发过程,并能利用所学理论进行开发设计。
GIS技术在环境领域得到广泛应用,主要表现在以下几个方面:第一,GIS在环境数据管理中的应用。例如在编制环境质量报告书中,可以运用GIS进行环境地理空间数据组织和管理,并且运用专题制图功能分析环境质量的时空变化趋势。[7]第二,GIS在环境影响评价中的应用。例如将GIS与大气污染扩散模型相结合,可以预测在给定气象条件下污染物的空间分布,再将污染物空间分布与人口密度进行空间叠加分析,从而确定受大气污染影响的人口数目。第三,GIS在环境规划中的应用。例如在污染源分析和水源保护区划分中,可利用GIS缓冲区功能,将缓冲区与其他信息作叠置分析,以确定受污染源影响或影响水源保护的区域。第四,GIS在环境应急响应中的应用。例如在突发性水污染事故中,可以运用GIS的空间数据集成和网络分析功能与水质模拟技术相结合,对突发性水污染事故造成的污染情况进行模拟,以便能及时确定受影响的范围和对象。
二、教材建设和教学资源整合
1.教材的建设
教材是一门课程的基础。环境地理信息系统由于涉及的相关学科众多,目前还很少有针对环境专业的地理信息系统权威教材,因此编制环境地理信息系统教材对于保证课程质量具有重要的作用。通过教学实践发现,环境地理信息系统课程教材在内容上可以分为两大部分:第一部分为GIS基础理论和关键技术,主要内容为地理信息系统主要原理和技术步骤;第二部分为专题案例,分别讲述地理信息系统在环境规划、环境管理、环境监测以及环境影响评价中的应用案例。将教材分成上述两个部分,可以实现理论和实践的有机结合,从而达到更好的教学效果。
2.教学资源整合
GIS教学资源特别丰富,要注意充分开发和利用。第一,开设教学网站,把多媒体课件、讲课录像、案例等资料放到网络上,使学生能够随时下载或在线学习。第二,建立教学资源数据库,汇总国内外比较好的地理信息系统学习资料,对Internet上的一些专业的GIS网站、论坛建立超链接,方便学生对这些网上资源进行访问,从而能获取更多的GIS信息,拓宽知识面。第三,积极与相关学科的教学及科研人员广泛联系,密切合作,实现资源共享,形成强大的课程推动力和浓郁的课程文化氛围。第四,教师要引导学生在GIS课程学习过程中始终处于主动地位,让学生通过自主学习,掌握有关技术运用。
三、课堂教学与实践教学的有机结合
1.教学时间要安排恰当
第一,开课时间的安排:由于该门课程要求学生具有较高的计算机运用能力,同时要对环境科学与环境工程专业知识有一定的积累,因此这门课的开课时间最好设置在四年级第一学期,这样可以取得较好的教学效果。
第二,理论课与实验课的学时比例:建议学时数为标准的40学时,其中理论课安排24学时,实验课安排16学时,理论课和实验课要交叉进行。
2.教学引导要灵活多样
案例驱动是应用型环境信息系统课程教学、引导的好方法。它是一种以项目为核心的教与学的方法,将教学过程与具体的案例充分融为一体,围绕具体的案例构建教学内容体系,组织实施教学。例如在盐都县环境功能区划图项目中,使用GIS软件的进行空间数据库和属性数据库的建立、缓冲区分析、叠置分析、制图等,每一个功能对应实践教学体系的一项内容,由学生独立完成。在这个过程中,学生可以了解相关知识点,甚至把零散知识点有机串联起来,形成自己独有的知识体系。
3.实验课程要分级
表1 环境地理信息系统实验课程安排一览表
实验类型 实验名称 具体内容 学时分配
基础性实验 ArcGIS的基本操作 熟悉软件基本操作界面;空间数据库和属性数据库的建立 2
影像配准及矢量化 影像配准;定义投影;扫描矢量化;数据转换 2
拓扑检查 拓扑的创建、错误检测、错误修改和编辑等 1
地理查询 地理查询;SQL查询;查询函数的应用 1
矢量数据的空间分析 叠置分析;缓冲区分析;网络分析;空间统计分析 2
栅格数据的空间分析 重分类;栅格计算;坡度提取 2
综合性实验 ArcMap制图-地图版面设计 版面设计;地图标注;地图整饰;地图输出 2
环境监测点分布图 区域环境底图的制作,环境监测点位的标注 2
环境生态功能区划分布图 根据环境要素、环境敏感性等,对区域进行生态功能分区 2
环境地理信息系统实践中很重要的内容就是软件的应用,因此要想系统掌握应用技能,就需要把实验进行分层设置,如设置基础性实验和综合性实验,具体内容见表1。基础性实验是软件基本界面和操作,学生需要了解该软件界面,掌握基本功能;综合性实验采用学生熟悉的专业课相关的案例,使得学生能够掌握使用软件工具解决专业问题的能力。
四、改革考核方式
GIS是一门理论性与应用性并重的课程,它的考核内容包括基础理论、基本技能、应用能力等。因此,在教学过程中,应针对不同的教学内容,设计灵活多样的课后作业,改革传统的课程考核方式。第一,建立网络GIS教学和问答系统。通过网络GIS互动教学,根据学生的不同个性特点和需求对学生进行在线辅导,帮助解决学生在学习过程中存在的问题,培养学生对GIS的兴趣和动手建模能力。第二,设计灵活多样的课后作业。通过布置学生论文,让学生自主查询网络资料,并根据自身情况明确学习的具体内容,开阔学生视野,提高自学能力。第三,建立课程兴趣小组。对于知识掌握较好,应用能力强的学生,可以将其组成若干学习小组,参与到教师的科研项目中,进一步提高其学习应用能力。第四,采取多样化的考核方式。除日常考试外,可选择实验、设计报告等进行综合考查,试题可以采用非唯一性答案并与专业实际紧密联系,由此发散学生的思维,培养其创造力。
参考文献:
[1]蒋良群.资源环境与城乡规划管理专业地理信息系统课程试验设计[J].北京测绘,2010,(4):93-94,48.
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【关键词】物流地理信息系统,国际贸易,应用型人才
一、地理信息系统与物流地理信息系统
1、地理信息系统
地理信息系统(Geographic Information System),简称GIS,是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的信息系统。地理信息系统技术广泛应用于农业、林业、国土资源、地矿、军事公安、交通运输、测绘、水利、通讯、电力、社区管理、教育、能源、商业金融等几乎所有的行业。地理信息系统在运输管理中主要用于车辆状态的实时监控、车辆的指挥调度、规划车辆路径、车辆定位跟踪、车辆和货物的实时信息查询、辅助决策分析等。
2、物流地理信息系统
现代物流是一个涉及面十分广泛的新型产业,必然大量需求懂得国际物流的人才。因此,培养学生的全球视野,了解和掌握世界物流设施和节点、国际运输线路及国际资源分布都十分重要,而这些都与地理信息有关。
二、《国际贸易实务》课程特点
《国际贸易实务》课程是国际贸易专业的一门核心专业课程。授课的对象为国际贸易专业及物流专业的学生。通过本课程的学习,使学生掌握合同的品质、数量、包装、价格、运输、保险、结算、检验、索赔和不可抗力等条款,学会成本的核算。具备交易磋商、合同的签订及履行合同的能力,顺利收回货款。正是基于以上原因,本门课程的定位就是一门理论加实践,实践为主的课程。
1、实践性强。《国际贸易实务》课程作为国际贸易专业的一门专业核心课程,教学目标不仅要求学生掌握相关的理论知识,而且也要求学生能通过该课程的学习,掌握外贸业务各环节的实践操作技能。这一特点是该门课程区别于其他经济类课程最重要的特征。学好这门课程将会在较大程度上提高国际贸易专业毕业生的质量,从而有效提高就业率和优化就业岗位。
2、教学与职业资格证书结合。职业资格是对从事某一职业所必备的学识、技术和能力的基本要求,反映了劳动者为适应职业劳动需要而运用特定的知识、技术和技能的能力。与学历文凭不同,学历文凭主要反映学生学习的经历,是文化理论知识水平的证明。在《国际贸易实务》课程的教学过程中,使《国际贸易实务》课程教学与国际商务单证员考试、报关员考试、报检员考试等职业资格考试接轨。学生经过本课程学习后,可进一步考取相关职业资格证书。
3、案例教学效果好。由于《国际贸易实务》课程具有较强的实践性与操作性,因此,案例教学法在该课程中得到广泛应用,本课程的案例教学独具特色,本课程主讲教师能够结合教学内容,运用大量生动的、典型的真实案例进行讲解。这样能充分调动学生学习主动性、积极性,有利于培养学生分析和解决问题的能力,提高教学效果。
4、加强实验实训教学。校内实验室实训主要是某一块内容讲完后,或是整个《国际贸易实务》课程结束后,利用本校建立的实验室里安装的专门软件进行贸易流程的模拟。这样做可以让学生掌握外贸工作的基本业务技能,增强学生的实践能力。
三、《国际贸易实务》课程课程教学中应用物流地理信息系统软件的必要性
在笔者所在的学校引进了由上海海事大学所开发的物流信息系统软件。上海海事大学物流研究中心在物流教学领域已经有了相当的积累,开发了教学版的物流地理信息系统软件。但是,一般的物流地理信息系统软件,还不能适应高职物流专业教学的需要,必须在原有的基础上结合具体的课程内容并根据高职的特点,进行进一步的软件课程开发。上海邦德职业技术学院与上海海事大学合作,在这方面做了一定的研究。在物流教学过程中,许多物流概念与地理位置有关,许多物流业务流程中有空间位置的转换,为了提高教学质量,提升教学效果,开发一套直观的、形象化的物流教学软件非常有必要,特别是结合GIS采用真实场景可视化模拟教学内容能收到非常好的效果。
1、世界经济贸易图形。我国加入了世界贸易组织以来,全球化建设步伐越来越快,极大地带动了我国社会经济的发展速度,成为我国经济建设的重要组成部分,其中以国际贸易表现的最为明显, 作为国际贸易专业的学生,要实时了解世界经济贸易的形势及动态。
在物流地理信息系统软件中,有世界经济贸易图形展示模块,该模块以经济贸易数据为基础,提供最新的世界宏观经济、贸易数据、中国各省区经济指标等等,充分挖掘其信息,配合图表,专题地图等表现手法加深教学印象,支持《世界贸易》、《世界(中国)宏观经济》等课程。
2、世界港口。港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽,是水陆交通的集结点和枢纽,工农业产品和外贸进出口物资的集散地,船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。由于港口是联系内陆腹地和海洋运输(国际航空运输)的一个天然界面,因此,人们也把港口作为国际物流的一个特殊结点。
该模块将展示了世界排名前100的港口的详细信息,包括气候、设施、交通状况、港口吞吐量、经济情况、泊位、仓储堆场、规划图等,图文并茂,提供多种查询方式,支持《国际贸易》等课程。
3、贸易运作过程动画模拟。随着中国在国际贸易的地位的不断上升,作为国际贸易专业的学生要掌握有关于国际贸易方面的知识也要不断增加,如果能够在课堂上模拟国际贸易实务操作,从而从中掌握国际贸易流程,这对学生以后走上工作岗位提供了经验。
在该软件中有一块内容是贸易运作过程动画模拟,即模拟贸易业务中的物质流、信息流、商流、单证流等。
四、结束语
通过在教学中运用物流地理信息系统软件,笔者发现学生学习的积极性得到极大的提高,对一些知识的掌握由于有图形,表格,模拟等形象生动的展示功能,学生理解能力大大加强。该软件可以让学生在软件系统上,进行模拟训练,达到良好的教学效果。