地理信息系统应用案例
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地理信息系统应用案例范文第1篇
关键词：地下采矿 安全信息管理系统 开发 应用
中图分类号：X752 文献标识码：A
矿产资源是人类社会发展必不可少的重要物质基础，是大自然赋予人类的不可再生的宝贵财富。地下采矿是人类获取地下资源的重要方式之一，采矿科学随着采矿业的需求而发展。地下采矿生产是一个极为复杂的开放的大系统，安全生产问题极为突出。探索新的管理思想和管理方法，提高安全生产管理水平极为必要。笔者总结多年的生产实践与安全管理经验，探索出地下采矿系统分析方法，并应用于安全生产管理。
1、地下采矿安全信息管理系统的分析
系统分析是一种分析方法。它是在分析指导思想上的突破，但不能说是工程技术发展的新阶段。工程技术在系统分析的规划下，可以发挥出最好的作用，而系统分析的规划归根结底又要靠各种工程技术行动来完成。因此，系统分析综合集成就是为系统分析与工程技术提供有机结合的方法，提高求解复杂的系统问题的能力。
系统分析综合集成方法的思路是：从系统的层次结构出发，根据多学科知识，定性分析复杂系统众多变量的因果关系及反馈机制，建立系统的动力仿真模型；利用计算机技术、知识工程技术及有关的经验知识建立相应的专家系统，对参数实行调试；然后根据系统中的层次关系以及子系统与实际情况的差异，分别连接运用已有的各类系统工程手段，以定性的知识和判断及定量的模型技术，确定仿真模型系统中的各类参数；系统仿真运行结果可配合各种规划论技术、优化技术、决策技术、专家系统技术进行设计、优化和决策。
2、地下采矿安全信息管理系统研究的内容
2.1、增加安全标准化体系文件咨询系统
提高采矿职工的安全意识，不仅是要进行一个规范化的管理而且在教育方面还得高度的重视起来。所以说，要将中小型矿区已经编制的安全标准化体系的技术文件充分的结合起来，编入到本系统的软件之中，期间所涉及到的安全技术操作动作标准、安全技术操作标准、安全技术标准以及安全管理标准这4个方面的内容。使用该软件系统，可随时对这些标准化文件来进行相关的查询与打印。该系统是是矿山逐步实现信息自动化管理的一个非常关键的步骤，同时也对职工规范化管理不可或缺的文献资料。
2.2、增加采矿安全的宣传教育系统
在系统中增加安全生产教育系统，这样做的目的就是为了可以充分的提高对职工安全教育的形式和效果。通过该系统，可以图文并茂、形象生动地宣传和教育职工强化安全的意识，提高遵守安全规范的自觉性。
2.3、完善原有的采矿事故的树分析系统
先前的系统已经开发了地下采矿事故的树系统，其中主要就是地下开采所涉及的19种事故的类型。在新的系统之中，对事故树分析系统进行了些完善的工作：
(1) 首先是增加了事故发生概率的预测功能，使得利用还系统，就完全可以依据现场的实际情况，来输入数据，进行一个潜在事件的预测与评价。
(2) 再者就是对事故树逻辑图进行了相应的完善和部分的修改，并对原有图中的某些错误进行一个修正。
2.4、增加、更新和完善原有的数据库
在系统移植的过程之中，首先是要将原来系统之中的数据充分的移植到一个新的系统之中。原系统采用的DBase数据库系统和FoxPro开发环境，所以说，对于数据的转换得花费很多的时间。除此之外，在将原有的数据库转化到一个新的系统之后，又增加了近年来的数据和相关信息，并对数据记录的字段(表)作了一个对应的调整，在最大程度上来充分的满足目前安全标准化管理的需要。
3、地下采矿生产的安全管理的重要性
应用系统分析方法进行复杂的地下采矿的安全管理，不仅在于认识，更重要的还要付诸实施。安全信息管理是对矿山地质、采矿、人员素质以及已经发生的事故等信息而建立的信息管理系统，实现对该信息的动态管理。事故分析与信息管理的主要目的在于对生产中的潜在事故进行预测预报，避免发生重大的人身伤亡事故。借助于该系统，能够实现人、机、环境相互作用下的事故预报，能够动态地获取和利用复杂多变的采矿生产信息和采矿生产理论进行事故预报，实现人机结合，人与环境结合，技术与管理的结合以及定性与定量的结合，体现系统分析的动态性原理、分析综合原理等思想。
安全管理是企业管理的重要组成部分，基本内容是进行有关安全决策、 计划、组织、协调和控制等方面的活动，根本任务是预先发现、分析、消除或控制生产过程中的各种危险，防止事故发生，避免各种损失，推动企业生产活动的正常进行。 安全工作的根本目的是保护广大职工的安全与健康，防止伤亡事故和职业危害，保护国家和集体财产不受损失。为了实现这一目的，需要进行三方面的工作，即安全管理、安全技术、劳动卫生，而这三方面工作中，安全管理又起着决定性的作用。因此，搞好安全管理具有重要意义和作用。“安全第一，预防为主”是我国的安全生产方针，是长期安全生产工作中实践经验和教训的科学总结。千方百计实施各种防止事故和职业危害的对策;另一方面需要广大职工提高安全意识，自觉贯彻执行各项安全生产的规章制度，不断增强自我意识和自我防御能力，所有这些都有赖于良好的安全管理工作。综合设定目标、建立制度、计划组织、加强教育、督促检查、考核激励等各方面的管理手段，才能够充分的调动各级领导和广大职工的安全生产的积极性。
3、地下采矿安全信息管理系统管理软件简介
该菜单能够实现对矿山信息的前台编辑处理，包括对信息的添加、编辑(修改)、删除等内容。数据信息是涉及矿山安全管理的一些数据，它们分别以数据库(表)的方式保存在计算机硬盘上。
3.2、数据查询菜单
该菜单能够实现对上述7个数据库信息的查询功能，以便从众多的数据库中找出所需信息，并复制、打印或输出。通过选择左上侧数据库选择功能，可以进行选择数据库的查询。各个数据库的查询方式基本相同。
3.3、数据报表菜单
数据报表菜单是为制作出按格式的数据表格来提供一个的制表功能，它主要包括了5种类型的表格: 伤亡事故报表；计划措施报表；事故受害人报表；安全管理人员报表；事故隐患报表。
3.4、事故树分析菜单
事故树分析是针对中小型矿区充填法采矿所潜在的事故类型所建立的事故分析预测系统，通过点击“事故树分析菜单”就可以激活该菜单功能。
3.5、技术标准菜单
技术标准菜单是升级软件系统增加的功能。
3.6、文件管理菜单
文件管理菜单是专门为管理一些文件开发的管理系统，点击该菜单，就会出现图7所示的界面窗口。管理系统包含3个菜单:即安全文件、文本文件和文件编辑。
3.7、网络浏览菜单
网络浏览菜单是为实现网络再现查询和网络服务设计的。通过该菜单，可以直接连接上网，进行相关资料、信息的查询、下载、复制和打印输出。
3.8、窗口菜单
窗口菜单是为多文件操作窗口的布设设计的，类似于Windows系统中的文件操作。
总之，由于当时计算机硬件和开发环境的限制，开发的软件存在很大的局限性，需要对系统升级完善。
参考文献
[1]闫海英，郭德勇，武豫鲁.基于Web和DW的煤矿安全信息管理系统的设计[J].煤炭科学技术，2005，06:23-25.
[2]高谦，王正辉.地下采矿安全信息管理系统开发与应用[J].工业安全与环保，2003，08:32-35.
地理信息系统应用案例范文第2篇
关键词：GIS；水文学；水资源管理
中图分类号：P407 文献标识码：A
地理信息系统，简称GIS，是一种结合了地球科学、空间科学、信息科学3种混合交叉的综合学科，主要应用信息科学和管理的计算机技术。地理信息系统能够搜集、存档、分析和提档各种信息。GIS既能整合属性数据，还可以整合空间数据，建立起地理的空间模型，再把模型存储入计算机，日后能够及时、方便的查询到有用的地理信息，方便描述、模拟和预测。
1 地理信息系统的简介和发展历程
地理信息系统，英文简称GIS，从20世纪60年代出现，历经了数十载，已经发展成一门新兴地理科学。GIS能够综合考虑地域因素、地理分析、前景动态，做出主观判断，因此，常称GIS为地理学科的第3种语言。地理信息系统拥有信息收集、存储、分析、对比、解释和输出等功能。由于这种系统的特点鲜明，所以在世界范围内应用的很广泛，发展十分迅速。现在，就我国来说，地理信息系统主要应用在城市建设、国土规划、森林监察、农作物管理和水土资源管理等方面。
地理信息系统以计算机技术和传感技术为基础，以建立空间信息模型为表现形式，对整个地域的地理信息进行全方位的掌控。地理信息系统会分析数据、分析结果，及时更新数据库里的信息，同时应用传感技术对特殊的影像进行高精度的测量，又构建模拟的数学模型。地理信息系统会编码每个点的坐标，形成先定位，后定性的搜索模式。地理信息系统还能进行多层次的数据分析，结合传感器的反馈数据，自动制图。能够处理空间数据是地理信息系统与其他系统区别的标志，也是地理信息系统的技术要点。
2 GIS在水文学及水资源管理中的应用
2.1 GIS在水文模拟中的应用
许多水文学的案例都具有三维空间特点，所以水文模拟一般采用三维空间分配模型。GIS在水文模拟中的应用，主要指的是获得、显示和操作与分配模型有关的空间数据和实验结果，进而细化水文模型，得到水文学的实质，深入了解水文学。GIS其实由2个单独的实体构成，只有把2者结合才能得到科学的地理数据，所以通过加强2个实体间的结合来改造水文模拟。最新的方法是把统计分析技术和数学方法结合，在水文模拟中取得了不错成就，例如洪水预测、水污染预估和水文分析等。
2.2 GIS在水文数据管理中的应用
水文数据的结构较复杂，GIS的使用，使水文数据的管理变得轻松。一般水文数据的管理包含地理数据的管理、矢量和标量数据的管理、传感数据的管理和水文模拟数据的管理等。
在我国，GIS主要用于管理水质数据、供水数据和传感数据等。因为水质部门对水质数据的准确度要求高，所以GIS在水质部门的应用力度在逐年攀升。由于目前GIS技术的发展，水文工作者可以进行深层次的研究，结合现代的制图软件和自动制图工具，GIS的利用率已经很高。GIS不仅实现了数据管理和分析的能见性，还把传统的数据管理层次提高了。
2.3 GIS在水资源和环境管理中的应用
全球变暖等气候问题和环境保护问题一直是世界范围内的热点问题，其中水资源和环境管理是其一部分内容。GIS在水资源和环境管理中的主要作用引导决策者做出最科学的判断、对水资源管理制定目标、进行规划和透明化技术等。
由于GIS在水资源管理中是灵活性较大的技术，所以它可以打破传统管理中的束缚。外国在这方面提前做出表率，已经在GIS的基础上建立了各种不同尺度的计划，有的国家已经应用GIS对水资源管理系统做出模拟预判，有很好的发展前景，为以后国家水资源的管理政策的制定提供了合理的方向。GIS同样广泛地应用于区域水资源和环境管理中。例如，英国利用沿岸植物品种数据的多变量生态分析来识别英国河流的环境优化程度，将GIS综合到数据管理系统中，把可视化、扩散模拟和地域分析结合起来产生实际的或模拟的环境优化程度，求得由植物品种信息得出的与环境优化程度密切相关的成果。
我国从20世纪90年代就建成了国家级的地理信息系统，在全国水资源规划管理中同样有着举足轻重的作用。例如，南水北调工程在计划之初就做好了各种模拟和预判。在国内，上海市环境管理部门于20世纪80年代末开始GIS的应用研究，并建立了黄浦江流域水环境地理信息系统，系统具有动态监测显示、水污染过程模拟及取水口水环境管理功能，并可对水质进行快速的预测分析。
3 结语
由于21世纪是信息化的时代，计算机的应用可以对信息做出快速和准确的预判。GIS拥有很强的数据管理和分析能力，可以为水文学和水资源管理做出很大贡献。水资源管理会涉及到许多方面，在对水资源进行管理时，需要应用合理的系统，再结合科学的方法和计算机技术来进行管理。GIS正在朝着人工智能的方向发展，水资源管理者的任务正在减轻，所以，只有建立起完善的水资源管理系统，才能对水资源进行现代化的管理。
参考文献
[1] 魏文秋，于建营.地理信息系统在水文学和水资源管理中的应用[J].水科学进展.1997，8（3）.
[2] 李相明.遥感和地理信息系统在水资源管理中的作用[J].枣庄师专学报.2001，18（2）.
地理信息系统应用案例范文第3篇
关键词：环境信息系统；课程教学；环境工程
随着计算机软硬件技术的发展，环境信息系统在最近的10年内取得了可快速的发展，并开始应用于环境资源调查、环境评估、环境规划、环境科学与工程研究等领域，成为一个跨课程、集成多种高新技术的研究领域。环境信息系统作为研究环境科学，提高环境保护管理的一种重要工具和方法，正得到科学研究领域的日益重视[1]。
一些高校的环境工程专业开设了环境信息系统课程，但是对于该门课程的研究领域，研究方法以及授课内容、方式、方法还没有一个统一的认识。很多教材的编写侧重地理信息系统内容较多，与环境专业的联系不够密切，也未能突出环境工程专业的应用特点，课程的体系还不够完善。本文通过在环境工程专业开设环境信息系统课程的实践，对环境信息系统课程教学进行探讨。
1 环境信息系统的定义及分类
1.1 环境信息系统的定义
环境信息系统（Environmental Information System，EIS）是以环境管理和环境科学为对象的计算机系统。从广义上讲，一切用于环境管理、环境科学研究等与环境保护相关的信息系统都称为环境信息系统。我们也可以从环境信息系统的功能和内容上来下定义，即环境信息系统为一个获得、存取、编辑、处理、分析和显示环境数据的系统，而且是一个包含了计算机软件、计算机硬件、环境数据和专业人员的系统。
1.2 环境信息系统的分类
环境信息系统可以分成两大类，即环境管理信息系统（Environmental Management Information System，EMIS）和环境地理信息系统（Environmental Geographic Information System，EGIS）。环境管理信息系统是利用管理信息系统（MIS）和办公自动化（OA）技术来对环境数据进行管理的计算机系统。环境地理信息系统以地理信息系统（GIS）强大的空间数据处理能力为基础，对具有空间特性的环境数据进行管理的计算机系统。从某种意义上来说，环境地理信息系统就是地理信息系统，是地理信息系统在环境方面的应用，侧重的是对环境数据的处理和应用。
2 环境工程专业开设环境信息系统课程的必要性
环境工程是应用多学科的理论与技术保护和改善环境的一门新的工程技术学科。该专业培养具备城市水、气、声及固体废物的污染防治和给排水工程、水污染控制及水资源保护等方面的知识，具备较好的动手与实践能力，本专业毕业生能够在工矿企业、设计与科研院所、大专院校和政府部门，从事环境污染治理、环境监测、环境监察、规划管理等方面的专业技术工作，也可进入更高层次的学习。
环境信息系统课程的独特之处在于它是信息化社会的产物，是一种方便快捷的使用工具，可以辅助人节省不少的劳动力。其次，它是一门实践性很强的课程，与环境工程专业其他专业课程紧密联系，并是其他课程无法代替的。环境工程专业涉及的水、气、声、渣等有关环境数据的分析、监测、模型模拟均可以利用环境信息系统软件进行深入研究，既可进行现状分析也可进行预测研究，还可宏观的进行综合分析。
总之，环境信息系统技术的学习和掌握是信息化社会发展的必然趋势。虽然现在全国仍存在关于环境信息系统许多的不统一标准，各地方的使用情况也有所差别，但信息时代对我们环境专业学生的要求这门技术是必不可少的。
3 开设环境信息系统课程的几点思考
3.1 授课方式应多样化
由于环境信息系统课程的特点，涉及较多的国际通用专业术语及英文缩写，因此在授课过程中虽未能完全实行双语教学，但凡是专业术语均进行中英文的两方面讲解，实践证明这样的方法有利于学生对专业名词的记忆并引发学生的学习兴趣。
采用多媒体课件教学是很好的教学手段，也成为不可缺少的教学手段。但多媒体课件应科学、合理地使用才能获得好的效果。环境信息系统的很多内容比较抽象，在课堂上难以讲解清楚或难以直观地演示，教师花费很大精力、耗费很多时间，也难以收到好的效果。利用多媒体课件教学，直观、易懂，学生能深刻地理解和掌握，教学效果很好。
3.2 教学内容要紧密与实践相结合
案例教学有助于培养实践能力和解决实际问题的能力[2]。在课堂教学中多采用案例，用理论解决实际问题是学生最喜欢听的，也是学生最容易接受的，而且还可以达到学以致用的目的。因此在课堂教学中应该比较注重案例教学，进一步提升教学效果。
根据环境工程专业学生的特点以及学生的层次，不同高校可根据学生特点进行了深入剖析。通过实践，目前我校环境信息系统课程的内容并非某一本教材的全部，而是环境信息系统、环境管理信息系统、地理信息系统及GIS在环境科学与环境工程中的应用等几门课程的综合浓缩。如果在课程内容的设计中增加一些于环境信息系统在环境工程中的应用实例，增加一些反映科技发展前沿的现代知识，并加大学生上机实践的实践，利用EIS相关软件进行环境数据的分析，有利于培养学生的综合素质和能力，并让学生达到学以致用的目的，增加学生的就业面。
3.3 教学过程中注重与其他相关课程的联系
由于环境信息系统课程是一门综合性较强的课程，它的教学内容涉及到环境工程类各门专业课的基本知识，比如水、大气、固体废物等信息系统的建设，计算机技术，数据库技术，编程的语言等，为了更好的开展教学，此课程在开设之前要求有大量相关课程的基础，所以此课程最好设置在本科教学的第六或者第七学期。
4 结束语
环境信息系统是一门新兴课程，具有广阔的应用前景，应得到充分的重视。作为环境工程专业的教师应循序渐进的掌握这项技术，拓宽专业领域，用现代化的技术弥补传统技术的不足。
参考文献：
地理信息系统应用案例范文第4篇
数据是信息的具体表现形式，数据管理在社会信息流程中占有重要地位。近年，随着在数据库中存储和处理复杂地理数据的需求越来越多，GIS（地理信息系统，Geographic information system）中管理和分析的空间数据不断增长，这些因素都导致了空间数据库组织与管理成为了近20年来活跃的研究领域。
一、空间数据库课程在高校中的现状
近年来，国际上成立了许多专门制定空间数据标准的联盟，商业数据库公司推出了针对空间数据库管理的系统，一些大学陆续开设了空间数据库方面的课程。并且近二十年以来空间数据库的研究已经产生了大量的空间数据模型、空间操作、空间查询方面的技术[1]。在空间数据库教学过程中选择什么，以及如何更好地在大学课堂教授空间数据库的知识成为高等教育所关注的一个问题。目前，我国开设地理信息系统专业的有超过170所高校，加上一些科研机构，全国约有200多个教育单位，每年培养GIS毕业生近万人[2]。各高校开设地理信息系统专业的学科背景不同，数据库相关课程教学内容和教授方法会形成差异，下面列举几门我国高校地理信息系统专业开设的与数据库相关课程，如数据库应用与技术、数据库原理、数据库原理与技术、空间数据库原理、空间数据库技术等，从课程名称上可以得出自教学内容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技术实践。从数据流的角度来看，数据作为GIS的基础，在采集、编辑、存储、管理、查询、分析、制图输出等各个GIS的应用环节中都要涉及到。空间数据的组织与管理是地理学研究的一个重要领域，时空数据挖掘与知识发现、时空数据结构与数据模型、空间数据管理等方向，无一不是现今地理信息系统研究中的热点问题，因此，可以说空间数据库是GIS的核心，由上述可知，《空间数据库》课程是一门较新的GIS专业课，同时也是GIS专业的核心课程，通过本课程的教学，目的是让学生能够清楚空间数据库的基本概念、基本原理，掌握关系数据库与空间数据库系统的应用，并能完成合理的数据库设计；同时掌握Geodatabase相关理论，能够应用Geodatabase实现数据库，对部分学生要求具备地理信息专业领域中数据库的设计开发能力。因此针对于学生能力的培养，如何在《空间数据库》的教学中布置教学内容，如何合理地安排教学环节，对我们的教学工作提出了要求。
二、空间数据库课程相关问题
1.学科体系不同对教学内容的影响。在我国涉及地理信息系统的学科有工学、理学和管理学等，工科学校注重学生的工程系统的设计和实现能力，理科学校更注重培养学生的地理学思考和分析能力，但GIS领域人才培养的专业体系应不同于学科体系的划分，而是要针对人才培养的目的来确定。本科专业划分强调GIS领域各行各业人才的需求，即为就业教育，而不强调专业教育[3]。
2.毕业生就业中存在的问题。根据《2009年中国地理信息产业高校毕业生就业报告》及《2010年中国地理信息产业高校毕业生就业报告》的调查结果显示，招聘单位认为毕业生自身能力上的不足及学校课程设置不合理这两个原因，已经连续两年成为地理信息系统方向就业困难的主要因素。用人单位关注求职者的特点中，“拥有较强的动手能力，保证短期内上岗”这一要求也在近两年的调查中处于首要位置。在具体的行业应用中，空间数据库的应用十分广泛，现在我国城市道路交通管理、城镇社会信息管理、国土资源管理等诸多方面都会使用空间数据库技术。但是地理信息系统专业本科毕业生在这些行业中能做什么，用人单位面向本科毕业生提供的岗位是什么性质，这些问题，对实际的教学工作提出了要求。
3.根据本专业教学计划制定课程内容。在本专业的专业课程当中，空间数据库课程的先导课程地理系统原理，在该门课程中空间数据模型、空间数据结构和空间索引技术等内容会作为重点讲述内容，那么，在空间数据库课程中如何更好地承接之前学习过的知识，如何布置教学计划。同时，空间数据库能够对学生学习后续课程有什么作用，也是空间数据库课程要注意的问题。
三、空间数据库教学内容探讨
1.合理组织空间数据库内容。在针对于本科生的教学中，要重视基本概念的讲解，为学生将来的自我学习打下一个较好的基础，因此空间数据库课程中应该涵盖空间数据模型、空间数据结构、空间数据管理、空间查询语言（SQL基础及空间查询）、空间数据行业规范等内容。同时，在原理部分要对应一定的上机实习，例如在实际教学中遇到过学生对Arcgis中的数据模型不理解，创建数据集的时候不知道属性到底是什么，那么在讲授地理数据模型时既要讲清楚相关概念，可以以ArcGIS应用平台中的Geodatabase模型为例，由教师首先在文件地理数据库中创建一整套的北京市的数据，包含行政区划、主干道、轨道交通、餐饮、住宿、文化设施等内容，通过实际的例子告诉学生地理数据模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通过数据库、数据集、要素类来逐层地组织数据，数据表中的每一行代表一个现实中的对象，每一列是对象特征的抽象，怎么表现数据，建立好的模型适用于什么应用，这样使得学生可以更好地理解原来较为抽象的概念。在原理内容的讲解中还要尽量避免和地理信息系统原理、地理信息系统应用技术等前导或后继课程的内容重复。
2.围绕空间数据库建模开展教学。在教学过程中，要让学生从初始就注重空间数据库建模流程。空间数据库的设计和创建与关系数据库建库流程相仿，也需要经过概念设计、逻辑设计和物理设计这样三个步骤。这样，就需要在教学过程中要重点讲解数据库的概念设计和逻辑设计环节，使学生掌握通过对具体问题进行需求分析进行概念模型设计，并掌握概念模型向逻辑模型的转换方法。在这一环节中可以引入一个贯穿于整门课中的案例，要求学生按照扩展ER模型来抽象实体，描绘实体属性，并构建实体之间的联系；通过规则将扩展ER模型中的实体和属性合理地转换到地理数据库中的要素类和数据集中，并按实体之间的联系建立相关规则；最后向建立好的数据集导入空间数据和属性数据。同时，这类内容可以让学生通过以分小组讨论的方式来分析问题和解决问题，以此来带动学生的学习兴趣。
3.SQL语言及其扩展。SQL语言对于所有数据库的学习来说都是最为核心的部分，因此在空间数据库教学中，也应该要求学生掌握SQL相关内容。在ArcGIS等地理信息系统软件中，对于属性数据和空间数据的查询都是封装好的，查询工作主要通过点选按钮以及列表选择为主，这样使得学生对于创建及查询数据只能看到表面现象，没有办法去了解软件的底层到底做了哪些工作，为了使学生能更好地理解数据的组织及应用，我们在课程中就要让学生使用SQL来对数据进行操作。在这一教学内容中可以分为以下两个阶段，第一，掌握标准SQL语言，包括数据表的创建，数据的查询，在这一阶段主要用标准SQL语言对非空间数据进行操作。第二，利用Oracle Spatial学习扩展SQL语言，包括创建具有SDO_GEOMETRY数据类型的表、创建控件索引、创建空间索引、插入空间数据、利用空间计算函数实现空间查询等。
4.教学平台的选择。教学中紧贴现有技术的发展，让学生掌握最新的相关知识数据库的管理，例如数据库中事务的管理及版本控制等。在授课中选取Geodatabase、Oracle及数据存储中间件ArcSDE这样三个空间数据组织管理比较成熟的产品来进行练习，实践内容主要围绕以下几部分：Oracle中属性查询和空间查询相关方法、通过空间算子进行查询、如何在Oracle中进行事务管理；ArcSDE的安装及其与Oracle的连接配置，ArcSDE的版本管理机制；在Geodatabase文件地理数据库中进行数据加载，规则创建以及数据组织。
四、集中实践环节教学方法
地理信息系统应用案例范文第5篇
【关键词】 地理信息系统 输电线路 灾害抢修 构建
前言
随着国家社会经济和电网技术的快速发展，我国年用电量和经济总量分别越居全球的第一和第二位。电力系统作为国民经济发展的重要基础也进一步向大机组、高电压、大电网方向快速发展。为了适用日益提高的环境保护要求和节省有限的土地资源，越来越多的输电线路架设在地理环境复杂、自然条件恶劣，人烟稀少交通不便的高山峻岭上[1]。近年来我国因台风暴雨等自然灾害引发地质灾害频繁，给输电线路正常运行造成了非常严重损害的情况时有发生，直接危及电网安全、稳定运行，影响了社会稳定和城乡人民的生活质量和人身安全，已经成为新时期社会关注的焦点。如，2016年7月9日，第一号台风“尼伯特”在福建登陆，对福建省福州、莆田、龙岩地区电网造成重大影响。
地理信息系统（Geographic Information System，GIS）旨以地理视角，对输电线路灾害进行提前预警、灾后抢修等全面管控，通过大数据和智能检测技术确定输电线路灾害抢修的最优路径方案，有序开展抢修复电工作，最大限度地提升了灾害抢修时效，为灾后电网正常运行、及时恢复供电提供科学决策。
一、地理信息应用电力系统的主要研究内容
电力系统是一个结构繁杂、区域分布广泛的网络结构系统。传统电力系统大多依靠纸质设计、竣工验收档案资料和运行维护中技术改造检修记录等数据，实现对输电线路等有关设备的运行和维护管理。但鉴于纸质材料的更新不及时、共享性差及查询不便等弊端，严重影响了工作效率，无法及时为灾害抢修提供决策依据，已不能满足日益增长的电力系统对运行管理提出更高的要求。地理信息系统作为建设防灾减灾系统的一个前沿研究方向，近几年来得到了广泛应用。地理信息系统凭借其突出的数据分析和空间分析功能，在电力行业中得到应用成果显著。其能将设备设施地理分布、属性类信息、电网运营资料以及电网拓扑结构信息等快速集成，构建电网地理结构模型，形成可视化、直观的基于地理信息的电力网络系统，为提高电力设备运行的安全、稳定、经济运行，为各个单位部门提供更加科学的决策参考依据[2]。
基于地理信息系统的输电线路灾害抢修技术研究，通过将输电线路勘察设计及施工测绘数据和所在地区的常年自然灾害信息进行融合处理，形成专用的输电线路灾害信息数据库应用到输电线路灾害巡检抢修过程中[3]。能够较为全面把握输电线路附近的地理信息，确定其气候状况、天气变化等对输电线路运行状态影响，并在此基础上对可能发生灾害时对输电线路的影响进行分析、、展示和预警，从而做好对输电线路灾害有效防御准备，并超前谋划、科学组织灾后的巡检抢修工作，这对我国输电线路精益化管理和灾害预警防御工作中具有非常重要的现实意义。
二、地理信息系统输电线路抢修系统的应用
2.1 系统构架的构建
输电线路灾害抢修过程中数据量庞大，处理操作较为复杂，为了提升地理信息系统的应用效益，在设计其系统架构时需要把握好存储层、交换层、服务层及应用层等的构建，对各层服务内容进行完善。当发生台风等自然灾害时，快速查看防范灾害预案，缩短事故抢修时间，提高抢修协调性，提高效率等目的。其具体状况见图1。
数据存储层。该层是整个地理信息系统数据库的核心，需要对输电线路气候状况及自然灾害数据进行全面把握，负责管理数据的定义、维护、访问和更新，以及管理并相应抢修服务的数据请求，并有效集成，按照主题进行组织。做好台账数据、运行数据、监测数据、气象数据、地图数据、灾害数据、空间数据及模型数据的采集，为系统决策提供完备的数据支撑；
数据交换层。该层支持信息系统的开放性、异构性与互操作性，主要以数据标准化，系统调度、指挥控制、监测分析等工作为主，解析灾害信息，定位物体的信息和状况，依照上述业务需求生成了相应的业务接口，以实现业务的交互和数据的传输，形成一个统一的、可互操作的共享数据层。
数据服务层。服詹愕幕本元素为服务，该层主要在存储层数据基础上实施数据处理，综合实时数据和历史数据完成数据服务，其主要包括业务主站、防灾减灾、图层分析及状态监控四大数据服务模块，实现对空间数据的服务、表现、查找和索引等服务。应用过程中可以依照业务需求进行适当添加或删减，并需预留接口供功能拓展和定制服务。
业务应用层。该层为输电线路灾害抢修提供了针对组件，响应抢修工作请求，执行抢修任务。其主要包括综合展示、故障分析、灾害预警、风险分析、资源调配及故障警告等。与此同时，该层还能够对本系统中的数据进行统计和处理，通过数据通信与远程设备通信，获取终端运行状态，依照数据状况生成相应的辅助分析决策，实现高效抢修、快速复电的目标。
用户操作层。该层担负用户与应用间的对话功能，负责提供用户操作界面以及实时通信状态的显示等，搜集操作信息，将服务器端返回的信息组织成适合不同类型终端表现的数据形式。根据不同用户需求和业务特点，呈现不同应用服务界面给最终用户。随着科学技术的快速进步，人们对GIS平台界面的直观性和美观性要求越来越高。在该基础上可以适当设置综合展示层，借助图形转化技术、UI美化技术等生成操作简单、智能交互的操作系统，大大提升了地理信息在输电线路灾害巡检抢修工作中的应用效益。
2.2 系统的应用
台风灾害被认为是形成东南沿海地区电力事故的主要原因之一。台风过境的狂风暴雨常给电力设施，特别输电线路造成重创，输电线路产生倒塔断线、异物抛挂短路、风偏闪络等造成大面积停电事故的主要原因。防范应对台风灾害常涉及多部门、多地区联动，协调工作量大。建立灾害应急抢修平台，对实时气象资源、电力设备受灾实时信息、抢修预案及抢修力量数据资源进行整合，为抢修任务提供辅助分析和决策支持。
地理信息系统在福建省输电线路灾害抢修中应用过程中，融合了地理基础信息、实时灾害预警和输电线路数据，通过对系统平台进行全面把握，依照数据需求、服务需求等形成相应的系统构架，为输电线路灾害抢修提供了较为准确和科学的数据保障。以2016年一号台风“尼伯特”为例，根据气象部门不同时间段的台风路径变化的预测预警，和电力减灾专设气象站点采集的实时数据及时分析掌握台风路径动向，当分析认为2“尼伯特”可能正面侵袭福建时，基于地理信息系统的输电线路灾害抢修体系与气象探测系统交互，建立台风位置信息表，搜集台风等级、雨强、风速、气压、过程雨量等气象数据，并结合电子地图、卫星导航、遥感影像，以直观画面展示台风路径（图2）。结合实时信息和预报成果，进行台风灾害定性，、评估可能发生灾情的影响级别，分析台风路径及后续影响。并叠加基础地图图层和电网地图图层，针对“尼伯特”台风可能对输电线路造成的影响情况，生成预警报告。适时启动台风应急预案及预警等级指导福建电网进入全面抗击台风状态。形成了较为完善的输电线路保障内容。
“尼伯特”台风登陆前后及侵袭过境后，根据监测监控系统显示的各区域内输电线路运行状况，及时将发生故障的输电线路信号及故障位置信息发送到地理信息系统主站，由系统软件对服务器中的数据进行分析和处理，准确确定了故障点的位置。并第一时间确定各电压等级和各条输电线路故障所覆盖的停电区域，结合台风灾害造成输电线路损坏程度和停电范围等情况，根据先主网后配网，先重要用户后一般用户的原则，确定事故抢修区域，科学调配抢修人员、物资，确保台风灾后输电线路抢修工作科学有序展开。使福建区域受损的输电线路，在除个别山区外，都在最短时间内基本完成灾害事故抢修，大部分受灾严重区域都及时恢复了灾后供电。
三、 结论
组织基于地理信息系统构建输电线路平台还不能满足对台风灾害抢修的特殊需求。Y合不同情况下输电线路灾害抢修过程中和经验教训和存在的问题，需要对输电线路地理信息系统中的各项技术参数进行充实完善，生成标准化、规范化、智能化输电线路灾害抢修体系，从而有效地提高输电线路抵御灾害能力，科学决策缩短抢修时间，降低灾害损失，确保灾后抢修工作顺利进行，降低灾害损失。
参 考 文 献
[1] 吴飞龙，林韩，汤明文等. 多种中继方式在大型无人机输电线路巡检中的应用 [J].中国电力，2015，2：104-110.
