地理信息系统基本概念

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地理信息系统基本概念范文第1篇

关键词：城市规划；管理信息系统

Abstract: this paper analyzes the present situation of urban planning and management information system, at present the main problems existing in the application process, and the future prospects for development.

Key words: urban planning; Management information system

中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1、引言

随着社会经济的飞速发展，城市建设的步伐进一步加快，传统的城市规划设计、管理和监测手段已经不能满足城市发展的需要。随着计算机与网络技术的发展，城市规划的信息化程度正逐年提高，特别是以GIS技术为基础的城市规划与管理信息系统[1]的推广应用，提高了城市规划管理水平，促进了城市管理的现代化。城市规划与管理信息系统（UPMIS）的核心技术是城市地理信息系统（UGIS）、数字城市（DC）、数据库、网络及电子商务技术等[2]。近几年来，UGIS和DE技术发展迅猛，进一步推进了城市规划与管理信息系统的快速发展。

2、城市地理信息相关系统概念

2.1城市地理信息系统（UGIS）基本概念

城市地理信息系统（Urban Geographic Information System，简写UGIS）是地理信息系统的一个分支，是一种融计算机图形和数据库于一体，存储和处理以城市各种空间实体及其关系为主的高技术系统。它把城市的地理位置和相关属性有机地结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、生产生活等对空间信息的需求。同时，借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。它是城市基础设施之一，也是一种城市现代化管理、规划和科学决策的工具之一。

2.2城市规划与管理信息系统（UPMIS）基本概念

城市规划与管理信息系统（Urban Planning Management Information System, 简写UPMIS）是一个空间型信息系统，系统中所存储的有关城市测绘、规划、建设、市政综合管线等信息，都有着准确的空间定位和定性定量表示，该系统以空间的数据库为基础，在计算机软硬件支持下，有效地实现信息的复合与分解、查询、检索和更新以及网上等，该信息系统工程的建设和运行将提高城市规划管理、分析、决策的准确性。在合理利用土地、协调空间布局以及各项建设的综合布置方面做到超前和随机的调控。

2.3数字城市（DC）基本概念

“数字城市”（英文：digital city）以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、全球定位系统、地理信息系统、遥测、仿真-虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。

3、城市规划与管理信息系统应用现状

3.1以MIS为主体结合GIS的静态的城市资源管理信息系统

城市资源管理信息系统，以城市的基础地理信息数据库、地籍数据库和地下管网数据库等空间或非空间数据库为基础平台，实现城市资源的计算机管理。在登录、查询、检索和图形输出等方面，比传统工作有了很大的提高。

3.2以UGIS为主体结合OA的动态规划管理信息系统

动态规划管理信息系统，面向城市规划，推进办公自动化，加强业务运行系统的建设，扩大服务范围，提高城市动态模拟、实时监测与调控管理的能力。

3.3以DC为长远目标，面向城市可持续发展的全数字化信息系统

随着城市化进程加快，城市密集区的形成，环境、交通等日趋紧张，对网络化管理和动态调控的需求也日趋增加。遥感系统、全球定位系统、数据自动采集系统和Internet网络技术的结合应用，使城市动态监测管理、公众信息、自动辅助决策、宏观调控能力与城市持续发展等方面都产生了飞跃式的发展，城市规划与管理信息系统也朝着全数字化发展。

4、城市规划与管理信息系统存在的问题

4.1信息标准化问题

信息的标准化是城市规划与管理信息系统推广的基础，虽然硬软件技术的发展使计算机可处理的信息越来越多，但信息的标准化程度直接影响着系统的自动化程度和应用深度。城市规划与管理信息系统的信息标准化不仅涉及到业务词汇、专业术语、空间定位、信息分类，还包括数据结构、分层组织、数据交换、制图输出及各类成果编制标准等一系列内容[3]。目前，不少城市规划与管理信息系统的建设中并没有形成统一的标准，各城市也没有制定适合本系统的标准化与规范化准则，基本按照已有的行业习惯和方便程度运作各自的城市规划与管理信息系统的各类信息，这无疑为更大范围的信息共享与系统推广设置了障碍。

4.2信息安全与保障体系问题

计算机网络在实现信息共享推进城市信息化建设中起着越来越大的作用。然而，诸如信息安全、信息污染等一系列问题也随之泛滥。城市规划与管理信息系统作为一个业务办理与服务性的系统，数据既需要保密，又需要向不同用户各类信息，这必定涉及到信息公开后的安全问题，亟需一套完整完善的信息政策、法律法规，为其发展创造良好的社会环境。目前，各城市及至全国均缺乏完善的信息安全法制，信息化管理机制与信息安全法制的不健全为系统信息安全埋下了隐患[4]。

4.3资源共享问题

城市规划管理业务涉及大量的城市基础资料，这些资料往往分散在各个机构和部门，如测绘部门的地形图、土地部门的土地权属资料、房管部门的房产资料等。反过来，城市规划部门的信息也应该为城市其他部门提供参考或服务。然而，目前城市各部门均按照自己的行业规则组织自己的数据，城市基础数据没有统一的标准与数据接口，将其他部门提供的数据转化为自己系统能识别的数据往往增加了一些额外的工作量；此外，除了政府的强制要求，各部门之间基本没有共享业务资料的习惯。从各城市的状况来看，规划部门内部的信息共享程度相对较高，而部门之间经常各自为政，只将部门数据存在内部系统或个人电脑，资源共享程度较低，普遍存在“信息孤岛”现象[5] 。这一方面与信息管理机制和数据保密有关，另一方面也是政府各部门资源共享意识淡薄所致。

5、城市规划与管理信息系统发展前景

地理信息系统基本概念范文第2篇

关键词：工作过程导向；课程整体设计；地理信息系统原理

中图分类号：G642.4 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2012）12-0160-03

一、工作过程导向课程整体设计的背景

《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（[2011]12号）中将高等职业教育人才培养目标确定为适应社会需求的高端技能型专门人才，这个人才培养目标与普通高校、中等职业教育的人才培养目标是不同的。

专业人才培养方案是实现人才培养目标的总体设计，课程教学是实现人才培养目标的重要途径。课程教学理念、方法的差异将直接导致人才培养质量的差异。

传统的课程教学理念是以学科体系为导向、以掌握知识为目标、以教师讲课为主体、以应试为考核基础、以逻辑分析分载体。这种课程教学理念和模式在当前高职院校中体现的教学效果不甚理想，主要原因是高职院校生源知识学习、逻辑思考能力相对较差，传统教学模式下培养的能力正好是他们的劣势，使学生逐渐自我否定、自我放弃。导致的结果是学生极度厌学，老师满腹委屈，培养出来的学生不适应企业工作需求。各种现实都在提示我们，传统课程教学理念不适应高职院校学生、不适应市场人才需求，传统的课程教学理念和方法必须改革。

近几年，姜大源教授、戴士弘教授等许多知名职业教育研究领域的专家就高等职业教育课程体系构建、课程教学理念与方法等问题做了深入的研究，提出一个专业的课程体系构建应该是在充分解读一个职业的工作过程的基础上，提出典型工作岗位，针对典型工作岗位设置学习领域，并将该典型工作岗位的工作过程转化为学习情境。将传统的学科体系的人才培养方案解构，重构为依据职业岗位工作需求的行动体系人才培养方案，该人才培养方案就是由若干体现某一职业完整的工作过程的一系列串联或并联的学习情境（课程）构成的，即由一系列工作过程导向课程构成。因此，研究工作过程导向课程设计是完成职业教育改革的基础，意义重大。

本文就高职专业地理信息与地图制图专业《地理信息系统原理》课程，做基于工作过程导向的课程整体设计研究。

二、基于工作过程导向的《地理信息系统原理》课程整体设计

课程目标设计课程内容的目标用能力来描述、内容用任务来表达、学时用“理、实”一体化的时间之和而不能分割计算。

（一）目标设计

1.原则。从实际工作（企业）需要和职业教育（学校）需要综合考虑出发，在有序性、整体性、生成性的原则统筹下进行整体设计，设计思路必须有系统的逻辑路线。

2.总体目标。本课程的总体目标是：在学生的职业成长和学习认知两大规律的指导下，通过项目（基于GIS技术的地形图的生产与应用）的完整工作过程、成果验收与成果展示等环节后，学生能应用GIS原理组织和管理空间数据库、能生产空间和属性数据、能进行地图设计与出版、能进行不同数据格式的转换与数据处理、能应用GIS数据进行辅助决策，并在此过程中体会与实践自学意识、质量意识、安全意识、创新意识和团队意识，实现学生知识、技能、素质目标的集成化培养。

3.能力目标。

（1）能正确判读大比例地形图。

（2）能依据地形图内容合理构建GIS空间数据库与属性数据库（含地物类型与地图投影）。

（3）能使用GIS编辑工具生产、编辑（含拓扑编辑）各类符合国家标准的空间和属性数据。

（4）能依据相关数据生产各类专题地图、普通地图，并能按国标设计版面和出版地图。

（5）能处理不同来源、不同格式的数据，能输出各类不同的数据格式。

（6）能应用相关数据生成DEM影像、地势图以及三维地形图。

（7）能应用DEM影像进行各类空间分析，并可将结果应用于辅助决策。

4.知识目标：

（1）了解GIS技术在各行各业中的应用，以及学校历届毕业生主要从事的GIS方面的工作。

（2）掌握GIS的栅格数据结构的基本概念及数据层的概念。

（3）掌握GIS的矢量数据结构的基本概念、矢量数据类型，以及矢量数据实体间的拓扑关系的建立、维护与应用的方法。

（4）掌握我国常用的大地坐标系、地图投影、基本比例尺、制图综合、地理信息编码等GIS的地理基础知识。

（5）掌握GIS的数据来源以及数据的规范化与标准化问题。

（6）掌握常用GIS空间分析（如缓冲分析、叠加分析、重分类、空间插值、网络分析）的基本原理及其应用实例。

（7）掌握TIN和DEM的概念，以及基于DEM的地形分析。

5.素质目标：

（1）熟悉常用的GIS专业英语词汇，能使用一款英文版的GIS软件，培养学生的专业英语学习能力。

（2）能与同学相互合作完成模拟GIS项目，并将项目作业过程及成果逻辑、流畅、简洁地展示、答辩与交流，培养学生的与人合作和与人交流的能力。

（3）能通过网络、图书馆及专家咨询等途径解决工作过程中遇到的难题，并将这些问题的产生原因、重点难点和解决思路以逻辑、简洁的书面语言形式表达出来，培养学生的解决问题、自我学习以及信息处理的能力。

（二）课程内容（学习情境）设计

《地理信息系统原理》课程教学内容设计以行动为导向、以项目为载体、以任务来驱动、以学生为主体、能力知识素质目标相互渗透，完美实现工学结合的教学模式。

在设置的工作情境下，要求学生完成5个项目，其中3个项目为A线项目，2个为B线项目。3个A线项目在课内进行，工作过程按照以下七个步骤循环推进。

B线项目为综合性训练项目，由学生课外完成。

（三）能力训练项目设计

（四）考核方案设计

基于工作过程的《地理信息系统原理》课程考核应注重过程考核、能力考核、职业态度和职业习惯考核，不应以期末考试成绩来一锤定音。成绩组成：

1.过程表现成绩30%（包括作品完成质量、上课出勤率、作品汇报及答辩情况）。

2.作品绩效成绩40%（包括学生自评、考评小组评价、小组互评、教师评价、B项项目）。

3.期末考试成绩30%（包括理论考试和上机考核）。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育：课程与教材辨[J].中国职业技术教育，2008，（19）.

[2]赵昕.工作过程知识导向的职业教育课程开发[J].职业技术教育，2007，28（7）.

地理信息系统基本概念范文第3篇

关键词：GIS；环境地理信息系统；缓冲模型

Abstract: Environmental GIS basic concepts and functions, while cited environmental geographic information systems in the environment of information technology in the application of geographic information systems in the domestic environment, the research focus and direction to elaborate and propose the development of environmental policies and geographic information systems recommendations.

Keywords: GIS；geographic information systems environment；the buffer model

中图分类号：[P66] 文献标识码：A 文章编号：

地理信息系统(GIS)是一门新技术，从其产生后短短的二三十年的历史中得到迅速的发展，一个重要的原因在于GIS给传统的信息系统引入了空间的概念，使得抽象性的数据变得直观和容易理解。同时在环境信息化中有了突出的表现，通过该系统可查看全市地表水、空气质量等功能区规划图，而且为了更好地服务于环境规划与管理，还缀入了降尘、降水、地下水等环境质量标准。

一、首先环境地理信息系统的主要功能如下：

1、基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑,以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息;制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图,如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等,地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容,并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。

2、叠加分析(Overlay Analysis) 功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息,如利用类型叠置分析获取新的类型。如土壤图与植被图叠置,以分析土壤与植被的关系,可以计算某一区域内的植被类型的数量及面积,即通过对同一地区、相同属性、不同时间的栅格数据的叠置,可以分析由时间引起的变化,通过与所需提取的范围的叠加运算,快速地进行范围内信息的提取等。

3、缓冲区分析(Buffer Analysis) 是GIS 的基本空间操作功能之一。例如,某地区有危险品仓库,要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围,这就需要进行点缓冲区分析,结合与居民地图层的叠加分析,可以获取需要疏散的人口数等等。

综上所述,空间分析是地理信息系统软件的核心,基础空间分析、叠加分析、缓冲分析等功能为环境地理信息系统提供了强大的环境分析功能与广阔的应用空间。随着其功能的不断完善和发展,环境地理信息系统将为环境各部门提供一个功能强大的空间信息服务和管理工具,成为各部门日常工作不可或缺的工作手段。

二、其次地理信息系统在环境信息化中的应用

1、电子地图使环境管理工作变得轻松直观

由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。如通过直接对地图要素进行查询,可以获得环境监测点位、污染源等的空间分布及其与环境敏感区域的空间关系等信息。可以对各种环境数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为环境决策提供科学快捷的支持。

2、强大的环境规划手段

区域环境规划是EGIS 应用发展的重点领域之一,目前基于EGIS 的环境规划模型还处于深化研究阶段,将环境应用模型与GIS 集成为一体,可以为环境规划提供更强大的技术手段。由于应用EGIS 能够更好地考虑和评价建设项目对环境的影响,因此在建设项目的环境评价中得到广泛应用。

3、危险物运输管理

借助GIS 的运行路径选择功能,可以对危险物转移运输线路进行优化选择,能避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域制定运输计划。并可以通过GPS 对危险物的运输线路进行实时监控。

4、环境模型模拟分析

环境模型在环境决策中有着重要的作用,如可以通过模型模拟出污染事故发生后各个时间的扩散情况,为决策提供科学的参考依据。常用的模型主要有大气扩散模型、1维水污染扩散模型、2维水污染扩散模型等等,实现各种模型的模拟结果的生成、2 维和3 维的显示等功能。

5、为数字环保提供技术平台

数字环保是最近提出来的终极环境管理系统,它是继数字地球概念提出以后,环保领域提出的新概念,它将是未来十年环保领域信息化建设的终极方向,EGIS 作为数字环保的基础平台,将能够为用户提供实时动态环境信息服务,也能够为环境管理者提供决策信息,逐步控制污染,改善环境状况,提高人民生活水平。

三、最后浅谈环境地理信息的发展和建议

随着国外EGIS 技术的逐渐成熟和数据采集技术的快速发展,建立环境地理信息系统的条件开始逐渐成熟,而且将成为我国发展GIS 的重点领域,从GIS 在我国近几年的发展领域也可以看出这种趋势。当前我国有关部门已经开始着手进行环境地理信息系统的开发,并进行了一些有益的尝试,如广东省环境信息中心开发的珠三角水环境信息管理系统等,但鉴于我国GIS 基础工作薄弱,特别是基本的空间信息数据库尚未建立,因此EGIS 的开发费用十分巨大;加上EGIS 的发展涉及众多部门和多种技术,因此有关部门应当重视和开展我国EGIS的发展策略研究。

1、由于EGIS 的发展不但涉及众多环境部门,还包括与其他各级政府管理部门(如土地管理、环保、环境管理等部门) 之间的信息交流;同时又涉及多种信息技术,而信息技术发展的速度十分迅速,为了降低空间数据资源采集和管理的成本,为了适应未来发展的需要,必须在多方部门的参与下,统一规划和构建EGIS 的发展框架。

2、由于我国GIS 发展基础薄弱,数据基础是系统生命力的关键,失去了完善可靠的基础数据的支撑,系统的功能再强大也不能发挥其作用,因此要在统一规划的思路和明确的发展框架下,不断加强基础空间数据库和基础环境数据库的积累与建设。

3、在技术上紧密跟进国外先进的GIS 技术,高起点进行系统开发,与我国的信息产业发展速度相协调,共同发展适合我国国情的EGIS。这样才会更突出表现环境信息化的优势和作用。

当前我国各地许多部门虽然已经开展了EGIS的研究与开发,但这些开发均是出于本部门的需要,很少考虑到将来部门之间的数据交流和共享,加上没有全国性的EGIS 发展框架和数据标准,数据的通用性将成为影响EGIS 开发的关键因素,建议有关部门及时组织开展EGIS 发展体系和框架标准的研究。

四、结束语地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域，特别是在环境保护领域,而且还有多种环境信息处理技术(污染源在线监测系统、突发应急系统) 正在与地理信息系统融合,逐渐形成具有强大功能并具有环境特征的地理信息管理系统,即环境地理信息系统(EGIS)。它将成为各个环境管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是环境管理进入信息时代的标志。

参考文献:

[1]张清宇，田伟利，沈旭.环境管理信息系统[M].北京:化学工业出版社，2005。

[2]陈强; 城市地理信息系统软件设计与实现[D];华东师范大学; 2004年

地理信息系统基本概念范文第4篇

关键词：GIS；ArcGIS;空间数据库；Geodatabase；SDE

1.引 言

21世纪的城市必将有很大的发展，这对城市规划、建设管理与服务提出了新的“四高”要求，即高起点的规划、高标准的建设、高效率的管理和高质量的服务。同时也会面临着严峻的挑战，在城市规划管理、规划设计、市政建设、住宅产业、土地监测管理、环境监测评价、地质灾难防治、小城镇规划与建设以及城市化与城市可持续发展战略研究制定的众多方面，都将会出现许多亟待解决的问题。而这些问题的解决就需要建立完整的城市地理信息系统。

2.系统目标

在首要考虑系统稳定性、适用性和易用性的基础上，强调速度和扩充性。

我认为现阶段的江门市城市地理信息系统可以理解为建立在GIS平台基础上的、以基础地理数据管理和规划管理为核心的专业应用系统。

3. 设计思路

江门市城市地理信息系统的建设，采用主流GIS平台(ESRI系列产品)、大型数据库(Oracle 11g)等基础技术平台，充分考虑本系统与其它信息系统衔接、多源数据接口以及网络环境的开放性。对各种数据赋以属性，实现数据的统一管理，从而达到数据集成的目的[1]。

4. 技术路线

本系统的技术路线可以简单地归纳为：采用面向对象的分析和设计方法来规划整个系统的应用，采用标准的三层结构体系，应用服务和数据存放在服务器端，应用服务逻辑采用中间件技术实现。

4.1系统开发模式

本系统是参照微软Windows DNA三层结构来设计和实现的，系统可以分为表现层、业务层和数据层。数据层为后台数据库，它既可以位于专用的数据服务器，也可以与业务层在同一台服务器上。MTS主要位于中间层，为业务组件提供了一个运行和管理的统一环境，如图 1 系统的三层结构所示。

图1 系统的三层结构

在Forms层，随着Fm20、DHTML的出现，已基本解决了前端界面表现的管理，而对于Storage+，也由于ADO以及OLE DB的出现而变成了现实[2]。

在中间业务层，COM+技术已经成熟，它以系统服务的形式把原先散落的众多技术综合起来，并提供简单的编程模型，以直接应用层的编程接口为应用程序提供服务。COM+是DNA结构的核心，它将成为企业应用或者分布式应用的基本工具。

这种开发模式和应用结构保证了系统在微软Windows操作系统下的良好应用，系统在微软提供的应用框架基础之上搭建本系统，在总体结构中，我们提到的应用定制，同时系统将数据访问与Forms绑定，通过ADO和OLE DB与数据库关联，从而完成由Forms+到Storage+的数据交互，系统通过HTML和XML的设计，形成系统在Internet上的前端应用。

4.2 系统的逻辑结构

系统采用Oracle 11g+SDE的技术组合基于Geodatabase的概念组织和管理数据，通过各种方式将空间数据、属性数据存储在数据库中。

客户应用定制和客户应用，利用Application Frame搭建整个程序的应用框架，通过ArcEditor或Map Objects对空间数据进行维护更新和调用。

5数据层设计

数据层主要讨论空间数据库中存储数据的内容、组织方式和存储机制。

(1) 数据的内容

(2) 数据的组织

(3) 数据的存储机制

根据数据格式的不同采用不同的存储机制。对于矢量数据采用SDE提供的GEODATABASE模型对数据建模，通过面向对象的技术将数据库对数据的操作细化到具体的某一个空间实体。对于栅格数据本着“务实、可行”的原则采用先行的压缩软件和文件管理的方式实现数据的存储[3]。

6数据库设计

6.1数据库的设计思想

利用ESRI SDE提供的全新的空间数据存储模型Multiuser GeoDatabase 对空间数据进行存储管理，利用VB结合ArcGIS提供的COM接口ArcObjects作为开发平台。

6.2数据库逻辑设计

数据库的逻辑设计主要是根据数据的不同应用对数据进行分类组织。

(1)数据库的构成

(2)元数据组织

数据库元数据层次结构如图3.8数据库元数据层次结构所示。

(3) 属性数据和空间数据的连接

基础地形数据是基本地理数据，只有内部码、分类码、名称等基本属性。

(4) 时态GIS

由于环境的不断改变，地理数据库也需要不断更新。

6.3数据库物理设计

数据库的物理设计主要说明空间数据库的存储机制，根据数据格式的不同，具体分为矢量数据的存储和栅格数据的存储。

(1)矢量数据

① 矢量数据的存储

图3数据库子库划分

对于矢量数据从逻辑的角度来看，数据库的逻辑层次是：数据库、子库、图层、空间实体，而最终反映在ArcSDE中是GEODATABASE、FEATUREDATASET 、FEATURECLASS 、FEATURE。

② 实体连续无缝

(2) 栅格数据

栅格数据主要包括DOM、DRG这两种数据。对于栅格数据的存储有以下两种方式：

① 利用文件管理结合压缩软件

文件管理是传统的栅格数据管理方式，其优点在于不需要额外的软件支持，并且可以充分利用各种压缩技术，节约存储空间，不过其缺点也很明显，如影像的安全机制不完备，不利于影像数据共享等等。

② SDE管理

将影像数据存储在数据库中，通过SDE(Spatial Database Engneer空间数据库引擎)进行管理的方式是近年发展起来的方法， ESRI的ArcSDE支持影像管理模块，但在影像压缩、显示速度方面还有许多不够完善的地方，影像数据需要占用大量的存储空间，并且浏览速度比较慢。因此，建议影像用文件方式管理。

7结论

本系统设计的特点，可以大致归纳为五个方面：以数据为设计核心；先进的数据管理模式；灵活的应用体系；开放的应用结构；定制的思想；主流的软硬件平台。下面进行简要地小结。

地理信息系统基本概念范文第5篇

关键词：油田；生产指挥；数据共享；系统集成

中图分类号：TE34 文献标识码：A

新疆油田生产指挥系统是新疆油田公司建设“数字新疆油田”的重要组成部分，是新疆油田公司生产指挥和生产经营的综合管理系统。该系统主要以图示化形式对公司生产动态进行直观展示，并实现预警、报警功能，通过多层次分析，可以找出生产突变的原因。经过不断的努力，实现了勘探、开发、产能建设、供用水、供用电、运输、生产运行管理、生产经营管理、气象服务数据等信息的共享，公司相关单位能够很方便地调用各类数据并进行综合应用；生产指挥系统整合集成了公司生产应用系统和生产辅助系统，覆盖了新疆油田的全部生产业务部门，使各种数据查询、数据分析等业务工作都能通过该系统完成。系统在各专业数据库支持的基础上还与勘探、开发、储运、三维地理、视频监控等系统进行了集成，形成了一个油田综合集成应用指挥平台。该系统采用B/S模式开发，共建立了12个功能模块，每个板块内容又以图示化展示、动态信息、综合查询、综合统计4个部分进行分类查询，整体结构趋于完整、简洁化，使领导和管理人员通过这个平台可以直接对生产动态快速查询分析、生产预警预测分析、生产状况动态监控、生产指挥综合应用、重点项目跟踪监控等油田生产信息的了解方便快捷。

一、系统研发的要求

（一）系统是在数据管理平台的基础上进行的二次开发，采用的是数字桌面方式进行信息；（二）应用动态模块划分，提高了系统的柔和性、扩展性；（三）基于web方式的系统框架，方便部署及；（四）根据油田公司的要求系统认证采用统一认证方式；（五）采用消息机制能够及时通知相关工作人员进行事务处理；（六）严格的权限管理，实现实时监控、管理；（七）良好的兼容性为系统集成其他应用系统和软件提供保障；（八）采用地理信息与生产信息相结合的技术；（九）数据存储采用关系型数据库oracle。

二、项目的关键技术：

（一）模型驱动架构（MDA）技术

基于模型驱动机制（MDA）应用构建技术，强调应用框架的领域相关性，构件根据框架进行复合而生成可运行的系统。框架的粒度越大，其中包含的领域知识就更加完整。它是一个需要领域和设计经验的反复过程。为了保证框架的灵活性，必须提取和发现热点。设计模式可以简化这个过程，因为它提供了对过去经验的抽象。框架必须是健壮的、可扩展的、灵活的，且支持动态内容，它要求基于领域模型的开放或共享标准，框架的设计要力求做到：完备性、灵活性、可扩展性、可理解性，同时抽象能用于领域不同的场合，实现用于同领域不同的应用设计的“零代码编写”理想目标。

MDA的基本思想就是把现实世界对应为可建立的模型。模型具有不同的抽象层级，层级越高抽象化程度就越高，所代表的事物就越具有普遍性。因此软件的生命周期就是以模型为载体并由模型映射所驱动的过程。

（二）元数据管理技术

元数据（METADATA）系统用来描述地理及油田专业数据集合的定义、内容、质量、表示方式、空间参考系、管理方式以及数据集等特征，是实现空间数据共享的核心内容之一，其应用特点如下：描述数据源的结构化数据；管理和组织地理信息及油田专业信息；查询精确定位的信息数据；跟踪数据版本。

（三）面向服务的体系结构

面向服务的体系结构（service-oriented architecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。支持将业务作为链接服务或可重复业务任务进行集成，可在需要时通过网络访问这些服务和任务。通过对服务进行组合，可让最终用户感觉似乎这些服务就安装在本地桌面上一样。需要时，这些服务可以将自己组装为按需应用程序——即相互连接的服务提供者和使用者集合，彼此结合以完成特定业务任务，使业务能够适应不断变化的情况和需求。

（四）分布式组件技术

分布式组件技术是建立在网络基础上的。它是建立在组件（Component）的概念之上。组件可以跨平台、网络、应用程序运行。目前有三个标准用来规范组件的连接和通讯问题。一个是对象管理组织（OMG）所提出的CORBA（CommonObjectRequestBrokerArchitecture）技术；

（五）3S与VR集成技术

遥感、全球定位系统和地理信息系统一体化技术，又称3S技术（RS、GPS、GIS）。全球定位系统的组合技术为油田地理信息系统提供了准实时或实时的定位信息和地面高程模型。地理信息系统和遥感技术为油气勘探、油田开发等生产，提供了定性或定量数据及分析技术。空间数字技术的应用，将使地理信息系统具有获取准确、快速定位的现实遥感信息的能力，实现数据库的快速更新和在分析决策模型支持下，快速完成多维、多元复合分析。

（六）Webservice技术

Web服务使用基于XML 的消息处理作为基本的数据通讯方式，消除使用不同组件模型、操作系统和编程语言的系统之间存在的差异，使异类系统能够作为单个计算网络协同运行。开发人员可以用像过去在创建分布式应用程序时使用组件一样的方式创建将来自各种源的Web服务组合在一起的应用程序。

Web Services体系结构（如下图）是面向对象分析与设计（OOAD）的一种合理发展，同时也是电子政务解决方案中，面向体系结构、设计、实现与部署而采用的组件化的合理发展。这两种方式在复杂的大型系统中经受住了考验。和面向对象系统一样，封装、消息传递、动态绑定、服务描述和查询也是Web Services中的基本概念，而且，Web Services另外一个基本概念就是：所有东西都是服务，这些服务一个API供网络中的其他服务使用，并且封装了实现细节。

三、系统功能应用

（一）生产动态分析

进入指挥系统能通过图示化模式直观的看到各采油厂、作业区油气日生产动态以及钻井日动态、试油日动态、管网动态、站库动态、油气销售、锅炉、水电、天气预报信息。

（二）生产预警、钻取分析

系统以不同颜色的模式标识出各单位油、气日产量的上升下降，如果当日和昨日的产量变化超过限定的标准量时，系统会以动态闪烁报警的模式进行预警，鼠标移到预警点上会提示产量变化原因，单击预警点系统会钻取到本单位当日详细生产信息。在钻井、试油图中点击勘探项目，能够直接关联到三维地理信息系统钻取到具体的探井和试油井的位置，点击这些井号可以提取其详细生产数据。

（三）生产趋势分析

在指挥系统中可以直观的看到本年度油气日生产趋势、年累计生产趋势并能够和日计划趋势与年累计划趋势的对比分析，在主界面上双击趋势分析曲线还能够进行放大显示。

（四）生产对比分析

在指挥系统主界面下方以表格的模式显示油田主要生产指标数据，并能够直观的看到当日数据、昨日数据、年累计数据以及日对比分析和与去年同期对比分析。

（五）集成应用

生产指挥系统已实现了与勘探、开发、储运、产能建设等主要生产信息系统和生产自动化系统、视频监控系统、GPS车辆管理系统、三维地理信息系统等生产辅助系统的集成应用，实现了主要生产数据的共享与统一应用；实现了对各大站库实时输据进行动态监控；对异地场站现场生产情况的实时视频监视，并对现场出现的重大和异常情况进行及时记录和备份；对化学品运输车、拉油车等目标位置进行监测，做到实时监控运输过程。该系统已形成了一个生产综合信息和远程监控管理的集成化管理运行平台。

四、系统研发特点

（一）建立了一个集成多系统的统一生产指挥平台

已建成独立使用的系统有：油气勘探信息系统、油气开发综合应用系统、油气储运生产管理系统、生产运行管理系统、产能建设信息管理系统、生产自动化系统、视频监控系统、三维地理信息系统、GPS车辆管理系统、辅助生产管理系统，这些系统都是由公司各专业处室自行管理和用户授权，每次登录一个系统就输入用户名和密码，使用很不方便。通过解决多系统应用环境问题，实现了多系统集成到生产指挥系统统一平台上，并成功的解决了通过该系统直接对其它系统的贯穿访问和数据查询。

（二）研发了生产动态数据分析预警报警子系统

为了给管理者提供生产运行是否正常的信息。通过对管理者急需了解的关键且主要的生产信息，利用图示化，展现生产运行动态数据，并对这些数据进行分析比较，实现生产信息的预警报警，为管理者提供组织生产指挥的决策依据。

（三）研发基于多系统数据信息的钻取分析子系统

提出了通过图示化展示生产运行数据，对生产信息进行深层次的数据资料查询，能够进一步了解相关信息。成功研发了基于多系统生产数据信息，能够直接贯穿钻取二级单位、再到区块、再到单井的生产数据信息以及其它勘探、开发等系统的数据信息。