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格网gis的研究论文

发布时间:2024-07-01 14:21:50

格网gis的研究论文

浅谈GIS技术在水利工程中的应用展望论文

摘要: 近年来, GIS (地理信息系统) 技术在水利工程应用领域中发挥着技术先导的作用。文章通过分析目前GIS技术在水利规划、水资源管理等水利工程行业的具体应用形式, 结合地理信息学科的发展方向, 展望GIS在水利工程中的应用前景。

关键词: GIS; 水利工程;

1 GIS技术概述

20世纪60年代, 世界上第一个GIS (加拿大地理信息系统CGIS) 诞生, 其核心是用计算机来处理和分析具有空间属性地理信息。GIS技术能够有效地管理地理信息资源, 是其能够有效利用的核心技术。20世纪以来, 计算机和网络技术日的新月异极大地推进了GIS在我国的发展进程, 由于应用后能够明显地提高工作效率和经济效益, 因此, GIS技术已成为资源与环境各领域应用中不可或缺的前沿技术。

近20年, 我国经济水平持续增长, 人民生活质量稳步提高, 同时, 水资源需求与水资源利用率相对不足的矛盾逐渐加剧, 这促使水利工作者不断探索如何利用现代信息技术手段缓解这一矛盾。为有效地利用水资源, 在当前条件下最大限度地发挥水利工程的调节作用, 减少建设、管理人员的投入量, GIS技术作为信息化的体现之一, 在水利工程各环节中的应用范围不断扩大, 应用层次也逐渐深入。通过近年来的发展, GIS的应用形式已从最初单纯的可视化应用过渡为集合分析、模拟、预测等多位一体的复杂应用, 功能也提升为对多时期的地理信息变化进行动态监测和分析比较, 将数据收集、空间分析和决策过程统一打包的应用。实践表明, 通过使用GIS系统, 有利于设计人员对工程进行总体规划, 方便施工人员对实施过程进度和质量把控, 有效提高管理人员的工作效率, 从而提升水利行业整体信息化水平。

2 GIS技术在水利工程中的应用

水利工程为消除水害和开发利用水资源而修建, 重要性不言而喻, 而其本身具有一定的地理空间属性, 对工程的地理环境依赖较高。GIS的发展恰好为水利工程的空间属性提供了可行的表现途径和有效的模拟、分析方法。运用GIS技术, 矢量化地理信息数据, 搭建水利工程地理信息平台, 能够直观地展示工程环境, 结合水利资料, 实现环境分析模拟, 有利于管理人员决策[1]。

目前, GIS在水利工程方面的应用主要表现在以下几方面:

(1) 水利工程规划

GIS技术广泛应用于水库选址、复杂工程布局、工程测量[2]、库容量计算、开挖土石方量计算、工程建设监测[3]、工程变形监测等方面, 促使水利工程规划、管理科学发展。

(2) 水资源管理

运用GIS技术能够确定水资源分区, 建立科学有效的管理模式, 分析水资源量, 直观地展示水资源分布和数量的动态变化, 有助于实现水资源的合理利用。

(3) 防洪减灾

GIS应用主要表现在防汛决策支持系统[4]和洪灾损失评估, 它以GIS为基础, 实现了决策方案、防汛信息、损害范围的直观化和形象化表达, 为全国防汛决策提供有力的技术支撑。

(4) 水土保持

利用GIS技术能够进行水土流失预测和动态监测[4], 查询、统计、分析土地分区和土地利用情况, 有利于重点区域水土流失综合治理措施的制定, 提升治理效果。

(5) 水质监测

建立GIS水质监测应用平台, 能够掌握水质的实时动态变化, 及时辨析污染源头, 有利于地表水、地下水储量分析, 模拟水量调度, 提高水资源利用水平。

(6) 水文预报

通过GIS技术, 整合水文基础数据, 实现基础背景数据管理, 对空间和属性数据的查询, 统计数据以及显示检索, 为水文预报提供基础数据支撑[5]。

3 GIS技术应用展望

随着计算机技术的发展, GIS技术在水利工程应用的内容已从结合地理要素的水利信息查询展示发展到利用GIS空间运算完成水利信息的分析、计算、模拟与统计。近年来, 结合遥感、GPS等前沿技术, 构建3D、4D地理信息系统平台, 实现多维度水工建筑仿真应用已成为水利信息化应用新趋势 (如三维可视化洪水淹没分析与灾情评估系统、4D水利施工管理系统等[6]) 。水利要素具有的空间地理属性促进了GIS在水利应用中的高速发展, 纵观发展历史, 水利GIS应用的发展趋势主要表现为应用内容的发散性扩展及应用技术的融合性集成。

3。1 应用内容扩展

利用GIS技术, 实现工程环境分析模拟的形象化, 并且在一定程度上提高了获取信息的时效性和准确性, 有利于管理和决策。因此, 今后GIS技术将逐渐覆盖水利行业的各个方面, 促使水利信息化进一步发展。

(1) 洪水模拟

利用洪水历史资料, 结合GIS平台, 建立合理的流域模型, 通过可视化模拟, 分析流域洪水成因、洪水特性及其规律;通过地理信息要素分类, 分析各主要河道的自然条件;运用GIS技术, 进行上下游洪水演进模拟分析, 促使建立一定洪水标准下合理的蓄、滞、泄关系及管理措施等。

(2) 供水预案

建立供水、需水、蓄水地理信息管理平台, 通过电子地图可视化展示水源地分布, 有助于研究可能的供水方案与主要工程措施及用水管理与供水水质保证措施。

(3) 水质分析

实现水质采集自动化, 分析地质、水质信息的地理属性, 应用GIS技术研究土壤侵蚀分区;分析各类可能污染源;利用历史资料, 模拟预测不同规划水平年的污染负荷量和水质变化, 以此为基础研究保护水资源应采取的措施。

(4) 工程测量

应用无人机搭载遥感、GPS设备, 采集、处理工程测量数据, 利用GIS技术实现测量数据可视化, 减少外勘人力成本, 提高工程测量的.精度与效率, 便于数据成果的合理应用。

3。2 应用技术深入

(1) GIS技术发掘

随着GIS技术的发展, 多种空间数据结构 (如“真三维”、“时空四维”) [7]应运而生, 面向对象的数据模型和实用的界面语言正处于高速发展阶段, 数据自动输入技术不断完善, 各行各业GIS应用模型开发力度不断加大, GIS的网络共享能力 (webGIS) 不断增强。在这样的大环境中, 水利与GIS的结合必将更加深入, 具体表现为水利数据信息的表达将趋于多维度、丰富性、立体性、共享性, 水利应用模型将趋于结构化、可扩展性, 形成整个水利行业的GIS综合管理平台, 逐渐打开GIS综合系统与水利专业系统共存共荣的局面。

(2) 相关技术集成

鉴于水利空间数据的时间性和复杂性, 单一的GIS技术很难满足水利要素的处理要求。因此, 在水利工程的应用中, “3S”技术 (全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS) 、无人机技术的集成已成为必然的发展趋势。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段, 遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点, 为GIS不断注入“燃料”, 反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息, 而无人机则可作为遥感设备提供载体[7]。利用无人机航拍, GPS和RS赋予了GIS实时、动态属性。3S技术整体结合所构成的水利地理信息系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能, 而且能够分析和运用数据, 为水利各学科应用提供科学的决策咨询。

多媒体地理信息系统 (MGIS) 将文字、图形 (图像) 、声音、色彩、动画等技术融为一体, 为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景[8]。它能够以最直观的方式表达和感知空间地理信息, 以形象化的、可触摸 (触屏) 的甚至声控对话的人机界面操纵空间地理信息处理的技术。应用MGIS的水利地理信息系统将对结构、功能及应用模式的设计产生极大的影响, 使得各类信息的表现形式更丰富, 更灵活, 更友好。

4 结语

毋庸置疑, 水利GIS应用的基础是地理空间数据和水利专题要素数据, 相关专业 (如测量专业) 的发展将对其产生明显的限制或促进作用。因此, GIS在水利工程中的应用水平应依据各专业的发展稳步提高, 防止闭门造车, 构建海市蜃楼。

复杂技术集成的GIS在水利工程上的应用将会成为今后一段时期内水利信息化的主要趋势。搭建集工程规划、建设、管理为一体的水利工程综合地理信息平台, 能够实时、有效地展示工程运行情况, 模拟防洪工况, 提高管理决策能力, 为水利信息化事业发展添砖加瓦。

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序号 题目 作者 发表期刊/网络 日期/年月 收录/检索 1 《地理信息可视化》 张占阳 龙源期刊网 2 《“全能型”GIS》 张占阳 龙源期刊网 3 《基于GIS的LMIS的研究》 张占阳 21世纪:理论实践探索 CSTJ收录 4 《基于B/S模式的西安地铁综合服务系统初步探讨(XAMTS)》 李文杰 龙源期刊网 张占阳 5 《OpenGIS的分布式地理数据和地理处理方法》 龙源期刊网 张占阳 6 《GIS数据模型之综合探讨》 张占阳 GIS空间站 7 《地形三维可视化基本研究》 张占阳 GIS空间站 8 《三维GIS数据模型之初步探讨》 张占阳 GIS空间站 9 《数字长大WebGIS》开发报告 张占阳 论文资源库 10 《多边形裁剪报告》 张占阳 论文资源库 11 《2V1斗地主扑克牌实验报告》 张占阳 论文网 12 《ArcGIS操作及开发》实习报告 张占阳 论文网 13 《数字地图制图原理》实验报告 张占阳 文书文秘网 14 《空间数据库索引建立》实验报告 张占阳 论文网 15 《专题地图实习报告》 张占阳 论文网 16 《基于不规则分布数据TIN的建立与研究》 张占阳 中国科技论文在线精品论文 Socolar检索 17 《基于VC++的研究生IMS对话框初步设计》 张占阳 电子设计工程 ISTIC收录 18 《浅析遥感专题制图技术》 张占阳 龙源期刊网 19 《VC++环境下USR地图数据分层显示与漫游的研究》 张占阳 中国科技论文在线 SciencepaperOnline 20 《3S集成技术浅析》 张占阳 龙源期刊网 21 《GIS空间分析在城市规划中的应用探讨》 张占阳 龙源期刊网 22 《浅析GIS空间数据模型》 张占阳 中国科技论文在线 SciencepaperOnline 郭新成 23 《GIS空间数据模型逻辑描述与评价》 张占阳 中国科技论文在线 SciencepaperOnline 郭新成 24 《基于拉格朗日公式的水流路径算法研究》 张占阳 价值工程 ISTIC收录 郭新成 王金良 焦永清 25《基于格网DEM的水流路径算法及其应用研究》 张占阳长安大学2012中国知网万方26 《局部曲面正切曲率与流线曲率的水流路径算法》 张占阳 测绘科学 CSCD检索 郑红梅 郭新成 王金良 27《一等水准点之记标准化与规范化研究》 张占阳 测绘与空间地理信息收录 高艳龙28《面状水流网络与体状流域提取研究》 张占阳测绘科学检索 高艳龙郑智江 29《地壳垂直形变速率等值线三维表达与叠加方法》 张占阳测绘科学检索许明元何庆龙张俊青30《三角网法提取地壳垂直形变速率等值线》 张占阳测绘与空间地理信息收录许明元何庆龙张俊青31《DINI12型数字水准仪规范性检验若干问题探讨》 张占阳测绘科学检索许眀元何庆龙32《晋中部分地区水准路线数据异常分析》 张占阳测绘科学检索许眀元何庆龙于鹏

gis论文的研究方法怎么写

黄旭钊

(地矿部航空物探遥感中心,北京100083)

地理信息系统(geographic information system;简称GIS)始于50年代;70年代以后,由于计算机硬件和软件技术的飞速发展,促使GIS朝实用方面迅速发展,一些发达国家先后建立了许多专业性的地理信息系统;80年代是GIS普及和推广应用阶段;进入90年代,随着数字化信息产品在全世界的普及,GIS逐步深入到各行各业。中国地理信息系统起步较晚,但发展很快。在地质科学发展的进程中,科学家们创造了多种认识地质现象的方法和手段,如地质、物探、化探和遥感等。利用GIS技术,探讨这些信息资源的“开发利用”方法,使其发挥更大的作用,是本文的根本目的。

GIS是一种对空间信息以数字形式进行采集、编辑、处理、存储、组织、模拟、分析并表示的计算机辅助决策系统,它由硬件、软件、数据和应用四大分量组成,其任务则包括数据输入、数据管理、数据分析和数据表示四个方面。它具有如下两个显著特点:一是它不仅可以像传统的数据库管理系统那样管理数字和属性信息,而且可以管理图形信息;二是它可以利用各种空间分析的方法对多种不同的信息进行综合分析,解决空间实体之间的相互关系,对矿产预测水平的提高,起着积极的作用。

一、软件介绍

在GIS引进推广过程中,将MapInfo作为平台,开发一套功能较强、适于应用目的的中小型GIS软件,是行之有效的。它的主要功能如下(图1)。

图1该系统的主要功能

(一)强大的地图输入、编辑能力

MapInfo对地图的输入提供三种输入方式。

①可以通过数字化仪进行地图的输入。

②支持光栅图像的输入,其格式可以是:BMP,GIF,JPEG,PCX,SPOT(卫星航空照片位图)、TGA,TIFF为后缀的图形格式。光栅图像输入后,用户可以用MapInfo提供的强大的作图工具在其上作图、编辑,然后存成单独的矢量地图层,也可以把光栅图像作为底图显示。

③MapInfo支持标准的DXF文件的输入。

(二)地图与属性管理

MapInfo以表的形式组织文本或图形信息。每个表都有两个文件:①文件名.tab,该文件描述表的结构;②文件名.dat或文件名.wks,.dbt,.xls,这些文件包含表数据;对栅格表相应的扩展名是tif、gif或bmp。如果表里已经含有图形目标还将有两个相关文件,文件名.map和文件名.id,前者描述图形目标,后者是连接属性数据和图形目标的交叉参考文件。这样,就可以在MapInfo内生成数据库文件。

MapInfo采用层的概念组织、管理数据,用户可根据自己对图幅及相关内容的理解,出于自身的实际需要,将某一特定的地理单元划分成不同的层,以满足单层或多层叠加浏览地理单元的需要。

(三)查询统计与空间分析

查询包括空间查询和属性查询两种方式。空间查询是根据图形目标查找对应的专业属性,属性查询则根据专业属性字段构成的数据表达式或逻辑表达式,查找对应的空间实体。该功能能够实现按单一数据项进行数据查询到按多个数据项进行复杂的SQL查询,使我们能够从大量的数据中,迅速得到分析所需要的数据,并进行统计计算。

使用GIS很重要的原因之一是要对数据项进行空间分析。MapInfo中的空间分析主要包括缓冲区分析和叠置分析。缓冲区分析是地图窗口中一个围绕线目标、区域或点等其它目标的区域,可以用设置缓冲区半径的方法控制缓冲区的大小。创建完缓冲区,就能够在缓冲区内寻找目标。叠加分析是将两个不同层内的多边形叠加合并的一种空间操作。该操作生成第三层,从而可对交叉区域进行分析,在MapInfo中该功能需要进一步扩充和完善。仅仅这些空间分析,不能满足成矿预测的要求,因此将传统的成矿预测方法纳入到GIS中是核心任务。目前常见的建模统计方法有信息量计算法、贝叶斯概率统计及特征向量法等。它们的基本思路是由已知典型矿床总结的矿床地质标志、地球物理标志、地球化学标志和遥感影像标志构成综合标志系列;然后,根据相应的数学模型,在选定的成矿带中建立找矿模型,再结合GIS的图形分析功能,最终形成矿产预测图。

(四)输出形式

Maplnfo是基于Windows操作系统上的,凡是Windows支持的外设它都自然支持。

二、地质与地球物理、地球化学概况

研究区位于四川、陕西、甘肃三省交界地带,出露地层有元古界、古生界、中生界及新生界。其中寒武—奥陶系太阳顶群、泥盆系下吾那组、三叠系是微细浸染型金矿的重要赋矿层位。

该区大地构造位置属秦岭褶皱系西段、松潘甘孜褶皱系的一部分。断裂构造十分发育,玛曲—略阳大断裂带、尕海—舟曲—成县大断裂带、玛曲—文县—勉县大断裂带均由数条与走向基本平行的主干断层组成,为多期多次活动的大断裂带,亦是重要的控矿断裂[1](图2)

图2构造分区

Ⅰ—西秦岭加里东褶皱带;Ⅱ—西秦岭华力西褶皱带;Ⅲ—西秦岭印支褶皱带;Ⅳ—松潘甘孜褶皱系;Ⅴ—扬子准地台

岩浆活动与内生金属矿关系密切。在本区,大中型金矿床在空间分布上常常与岩体有关,与基岩有关的金矿床多分布于岩体的外接触带上。

由于该区航磁数据和重力数据比例尺较小,因此有些局部异常反映不明显。但该资料对区域构造轮廓、主要断裂构造反映比较清晰。

研究区内水系沉积物资料表明:①共生元素组合Au—As—Sb-Hg及Au—As—Sb或Au—As—Hg主要和微细粒金矿生成有关。②在金的高背景或低背景上的Au、As、Sb、Hg浓集中心有利于形成微细浸染型金矿。③较好的金矿化区,化探异常浓集中心面积并不大,背景不高,浓集中心突出,重合性好。

三、基于GIS的成矿预测方法

(一)多元地学数据的建立与管理

此次研究共收集了五种来源的地学数据,它们是地层及构造数据、矿产数据、航磁数据、重力数据、化探数据。处理流程如图3所示。

图3处理流程

将以上这些图件通过扫描仪输入到计算机中,形成.tif栅格影像文件。经过配准(一般选择四个控制点)形成.tab文件,便可作为栅格影像图显示出来。地质影像图、航磁平面等值线影像图、矿床分布影像图通过屏幕跟踪实现矢量化,同时亦形成.tab文件,一个.tab文件由一个图层组成,代表一种专题信息。航磁剖面平面影像图、布格重力异常影像图、水系沉积物元素异常影像图未经全部矢量化,只在典型矿床上及其周围做矢量化处理。根据航磁异常和重力异常的基本特征,圈出五条隐伏大断裂及28处隐伏中酸性岩体。参考地质资料,形成断裂及岩体分布图。经过矢量化后的图层,可随时进行编辑,并可创建相应的属性数据库。

(二)查询统计

根据地层分布图,通过条件查询功能检索赋矿地层:下古生界(Pzl)、上古生界(Pz2)及三叠系(T)(图4)。从图中我们可以看到矿床(点)在各地层中的分布情况,还可以进一步作统计分析,结果见表1。

(三)空间分析与成矿远景预测

1.断裂与矿床(点)相关性分析

图4赋矿地层

表1赋矿地层与矿床(点)统计

该区矿床与断裂关系甚为密切,因此,研究矿床到线性构造的“距离”是十分重要的。为了确定矿床与断裂构造的相关性,在控矿断裂周围每隔2km设置一个通道,共设置八个通道。设置通道的办法是用缓冲区功能来实现的,对微细浸染型金矿而言,分析结果见表2。从表中可以看出,在距断裂16km的范围内,集中了的矿床(点),其中包括了全部的大、中型矿床和的小型矿床。表中还给出了不同距离区间内出现矿产地的频数(%)。上述分析结果为确定断裂影响带宽度提供了客观依据。为此,我们以16km为缓冲区半径,做出该类型金矿的断裂影响带,这是寻找该类型金矿的有利地带。应该指出,我们选择的断裂带都是规模较大的断裂带,本身都由数条主干断层组成,具有较宽的断裂破碎带,当我们用线表示它们时,只反映了它们的中心位置,所以我们做出的断裂影响带的宽度较宽(图5)。

表2断裂与矿床(点)“距离”统计

图5断裂与岩体缓冲区

2.中酸性岩体与矿化的关系

已知资料表明,岩浆活动与内生金属矿床关系密切。它不仅对溶液起加热和驱动作用,而且可能在成矿作用中带来某些组分。该区与岩体有关的金属矿属中低温热液型金矿,多分布于岩体外接触带附近,一般在距岩体5km的范围内。因此以5km为半径作缓冲区(图5),这亦是成矿的有利地带。

3.根据水系沉积物异常圈定成矿有利区

根据1:20万水系沉积物异常,将具有Au元素异常浓集中心,或者具有Au元素异常浓集中心、同时伴生As、Sb、Hg或伴生As、Sb或伴生As、Hg元素异常,重合性好的区域确定为有利成矿区;将具有Au元素异常,但浓集中心不明显,伴生As或Sb元素异常的区域确定为较有利的成矿区。

4.叠加分析

(1)断裂影响带与岩体影响带作相加运算

断裂影响带和岩体影响带都是形成金矿的有利地带,为此将断裂缓冲区与岩体缓冲区叠加并取其和,形成断裂与岩体影响带叠加图。

(2)赋矿地层与上述断裂与岩体叠加影响带作相交运算

赋矿地层是形成金矿的必要条件,断裂与岩体影响带,只有在赋矿地层中才是金矿成矿的有利地段。因此将赋矿地层图与断裂与岩体影响带叠加图再进行叠加,取相交部分。

(3)将上述结果与根据化探得到的有利成矿区作相交运算

为了更有效、更准确地得到成矿远景区,我们将上述成矿远景区与根据化探得到的有利成矿区作相交运算,从而得到如图6所示的远景区。一级远景区即赋矿地层、断裂影响带(或岩体影响带)、化探异常叠加的交集,其中有已知大中小型矿床分布。此次共圈定25处一级远景区,其中九处区域与已知矿床(点)完全吻合;六处区域包含已知矿床(点),但范围要大得多;九处区域是新圈出的区域。二级找矿远景区即赋矿地层与断裂影响带(或岩体影响带)叠加的交集;或者满足地层及地球化学找矿标志,但不处于构造有利部位;部分已知中小型矿床落在该区域内。三级找矿远景区即赋矿地层与断裂影响带(或岩体影响带)叠加的交集,该区域内没有已知的矿床(点)分布。

图6成矿远景区

应该指出的是,上面的例子各种信息量是以等权来对待的,若首先应用上文提到的数学模型确定权重,再做叠加运算,预测效果将会更加准确。

四、结论

通过使用GIS,我们有如下几点体会。

①它改变了传统的手工操作模式,可以很方便地将所需要的信息叠合,并且同时输出。

②数据库具有永久性,可以重复利用,为以后更新数据提供方便,从而减少了重复劳动。

③空间数据和属性数据的联合查询,使我们能够从大量的信息中迅速提取分析所需要的信息。

④MapInfo通过点、线和多边形把数据和地图连接在一起,单击地图上的任意对象,便可以同时看到多个与该对象相关联的所有数据。这样可以帮助我们分析数据。

参考文献

李文元,等.秦岭西部微细浸染金矿成矿条件.中国金矿主要类型找矿方向与找矿方法文集(第二辑),北京:地质出版社,1994

A STUDY OF METALLOGENIC PROGNOSTIC TECHNIQUE BASED ON GIS

Huang Xuzhao

(Aerogeophysical Survey and Remote—Sensing Center,Beijing 100083)

Abstract

The geophysical information system(GIS)has greatly raised the multi-purpose utilization level of spatial data for metallogenic importance is that it plays the role of a bridge which links the traditional manual superimposition technique with the mathematic technique of spatial analysis,thus avoiding many artificial factors imposed on metal-logenic on evaluation of metallogenic conditions and integrated prognosis for mineral resources in Sichuan-Shaanxi-Gansu triangular area,this paper discusses the application of GIS technique to metallogenic prognosis.

地理信息系统,技术路线很好画

制作技术路线图之前首先要明确论文的写作内容,拟定研究逻辑,使得最终制作的技术路线图清晰明了,给阅读者一目了然的感觉!

然后在word中使用流程图的方式将论文的技术路线逐一进行明确,涉及到的主要内容都用进行细分。

如下图:

关于gis的论文题目

简单的有很多,比如基于GIS和RS的**土地利用变化分析基于DEM的区域积水模型分析**自然灾害研究**海水入侵模拟分析很多,可以从期刊上找找

gis技术论文参考文献

以GIS为核心的数字化成图系统的设计与实现[摘要]本文阐述了基于组件式GIS来开发以GIS为核心的数字化成图系统的优越性,以及以GIS为核心的数字化成图系统的设计目标和基础地形要素的编码方案。文中还结合SuperMap Survey的开发过程,介绍了如何设计与实现基于GIS内核的专业数字化成图系统。 It’s necessary to develop a Digital Mapping System(DMS) specially for GIS to solve problems resulting from data conversion between DMS and this paper,The advantages of development DMS for GIS based on Components GIS(ComGIS) technology are addition,the goals for DMS for GIS are listed and how to encode GIS entities is also Survey is used to discuss the details for develop DMS for GIS.[关键词]数字化成图系统 以GIS为核心 组件式GIS 设计目标 SuperMap Survey Digital Mapping System,for GIS,Component GIS,Goals,SuperMap Survey 1. 引言数字化成图技术是目前最为常用的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是GIS一个非常重要的数据来源。数字化成图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝联接问题也是当前GIS发展亟需解决的难点问题之一。虽然当前国内外市场上数字化成图系统很多,但到目前为止,都未能很好地解决现有的问题。数字化成图系统所提交的电子数据进入GIS后存在的问题主要表现在: (1) 在数据转换过程中普遍存在着信息损失。由于传统的数字化成图系统大多是基于CAD内核来开发的,它偏重于对空间几何信息的描述;而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理,这就导致了在数据转换的过程中,不仅空间信息会有损失,属性信息损失的情况会更严重。 (2) 数据转入后往往不能直接满足GIS的要求,仍需要大量的后期编辑工作,造成了资源的浪费,延长了系统的建设周期。 (3) GIS基础数据库的维护与更新的难度较大。由于在维护与更新的过程中需要在GIS与数字化成图系统之间进行频繁的数据转换,往往不能直接对基础数据库进行操作,造成了基础数据维护与更新的不便。 (4) 在数据转换的过程中,除了信息损失外,还往往伴随着数据膨胀。数据膨胀的结果有时会导致GIS无法对这些“海量”数据进行管理。 导致上述问题的原因有很多,归纳起来,主要有以下几方面的原因: (1) 数据的复杂性与多样性。主要表现为现实世界的复杂性与多样性以及对同一空间对象在不同成图系统中描述与表达的不一致性。 (2) 对GIS理解的不同。不同的数字化成图系统的开发人员对GIS理解的不同,再加上缺乏相应的统一标准作为参照,这就导致了数据在表达上的差异性。 (3) 由于受到基础开发平台及开发力量的限制,数字化成图系统往往不能很好地兼顾到GIS对数据的要求。目前,绝大多数的数字化成图系统的开发商都不是GIS基础平台的开发商,这也或多或少地影响了数字化成图系统与GIS之间的沟通。 目前,市场上数字化成图系统较多,按其开发方式来分,主要可以分为两大类:(1)以CAD系统为二次开发平台。这些系统很好地利用了CAD系统灵活的编辑和强大的制图功能,但由于CAD系统与GIS在数据结构上存在着较大的差异,这使得其数据往往不能很好地满足GIS的要求。(2)独立平台的数字化成图系统。这样的系统在开发上虽然不必拘泥于二次开发开台的限制,在开发上具有较大的灵活性。但开发这样的系统,需要完全从底层做起,开发难度高,周期长,投资大。 组件式GIS(Components GIS,ComGIS)技术的出现,为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段和开发思路。2. ComGIS技术及其作为数字化成图系统开发平台的优越性 什么是组件式GIS技术组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一。基于组件开发(Component-Based Development,简称CBD)是软件开发的一次革命。与诸如面向对象和客户/服务器(Client/Server)等新趋势不同,基于组件开发不只是一种分布计算的新花样,而是一种广泛的体系结构,支持包括设计、开发和部署在内的整个生命周期计算的理念。 由于基于组件开发具有高度的重用性和互用性,所以它将影响应用程序构成的各个方面,包括所有类型的客户机,应用程序服务器和数据库服务器,将对应用程序开发的各个方面产生深刻影响。 基于组件开发的两个重要规范分别是MicroSoft的COM/DCOM和OMG的CORBA。目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位,已经得到广泛应用,并逐渐成为业界事实上的标准。基于COM/DCOM,MicroSoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。 所谓组件式GIS,是指基于组件对象平台,以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件,GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互,这种交互甚至可以跨计算机实现。 目前,国内外GIS厂商对组件式GIS平台的发展前景十分看好,纷纷推出了各自的GIS产品。如北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台SuperMap2000、北京图原公司开发的MapEngineer、ESRI的MapObjects、MapInfo的MapX等。值得欣慰的是,国产的组件式GIS平台在功能上已经完全可以与国外同类产品相抗衡,在许多方面甚至优于国外同类产品,这使得开发以GIS为核心的数字化成图系统有了更大的选择空间。 使用组件式GIS开发数字化成图系统的优越性组件式GIS的出现为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段,与传统的开发手段相比较,其优越性主要表现在: (1) 组件式GIS本身就是一个完整的GIS,其数据模型与GIS的数据模型完全一致。基于此进行开发,可以保证数字化成图系统与GIS之间具有良好的兼容性。 (2) 组件式GIS具有灵活的开发手段。我们可以自由选择自己所熟悉的计算机语言进行开发(如VB,VC,Delphi,C Builder等),而不必专门学习二次开发语言。组件式GIS提供两种不同层次上的开发,一是基于ActiveX控件进行开发;二是直接基于组件式GIS的底层类库(SDK)进行开发。我们可以根据自己的需要灵活选择。 (3) 由于组件式GIS完全封装了GIS的功能,这使是开发人员可以完全专注于专业功能的实现,这就使得开发难度和开发周期大大降低。 (4) 基于组件式GIS开发的数字化成图系统具有良好的可扩充性。组件式GIS可以与包括数字化成图系统在内的其他系统无缝集成,开发人员可以直接使用已经写好的程序代码;组件式GIS平台往往由多个组件组成,开发人员可以根据系统的需要,随时选用新的组件对系统进行升级;在组件平台功能增强的情况下,开发人员甚至不用重新编译整个程序就可直接使用增强的底层功能,这就大大降低了系统维护和升级的难度。表1 使用ComGIS的开发手段与传统的开发手段的比较比较内容\开发手段 基于ComGIS平台 基于CAD平台 完全由底层开发 与GIS的兼容性 完全兼容 差 一般 是否以GIS为核心 是 否 很难做到 对空间数据库的支持 好 很差 差 开发难度 低 低 高 开发周期 短 短 长 开发投资 小 小 大 可扩展性 好 一般 较好 开发语言的选择 很多 少 很多 是否支持可视化开发 是 否 是 是否自主版权 是 否 是 3 以GIS为核心的数字化成图系统的设计 系统的设计目标传统的数字化成图系统经过多年的发展,已经形成了一套比较完整的理论和技术体系。但是,GIS技术的飞速发展和广泛应用,对数字化成图系统提出了更高的要求,ComGIS技术的出现为传统的数字化成图系统向以GIS为核心的数字化成图系统的转变提供了一个较为理想的开发手段。与传统的数字化成图系统相相比较,以GIS为核心的数字化成图系统在设计上需要达到以下目标: (1) 以GIS为核心,面向GIS。这就要求在系统的开发过程中充分考虑GIS对数据的要求,解决当前成图系统数据进入GIS所存在的问题。以GIS为核心是整个系统设计的灵魂和精华所在。(2) 兼顾制图与GIS的双重需求。在满足GIS需要的同时,还必须考虑到制图对于数据表达的要求,其核心是实体的符号化表达。 (3) 开放性设计。不同地区、不同的GIS对数据的要求千差万别,这就要求数字化成图系统具有较大的灵活性和可定制性,以不变应万变。可定制性的内容应包括实体代码、实体属性、实体分层等。 (4) 对空间数据库的支持。近几年来,基于大型关系型数据库(如Oracle,SQL Sever等)的空间数据库技术在GIS工程建设中得到了广泛的应用,如何直接基于空间数据库进行数据的存储、管理、维护与更新是急需解决的问题之一。 (5) 多源数据集成。当前,数字化成图系统的电子数据格式和GIS的数据格式很多,数字化成图系统如果以对这些数据格式有着良好的支持,这会大大降低数据入库的难度,解决GIS工程建设中的数据瓶颈问题。 (6) 操作简便,符合作业人员的作业习惯。面向GIS进行数字化成图系统,工作量的增加是不可避免的。以GIS为核心的数字化成图系统必须提供高效简便的操作方式,以提高作业效率。 (7) 标准化与规范化。 基础地形数据编码的设计地形数据编码是在GIS中唯一标识某一地物的关键字。基础地形数据编码的设计也是在GIS中进行制图的需要,也是实现基础空间信息共享的基础。基础地形数据的编码是开发以GIS为核心的数字化成图系统的基础,是系统成败的关键之一。在进行基础地形数据编码设计时,必须遵循几个原则:(1)遵从国家和行业标准。(2)方便应用。用户可根据不同的需求,分层和按专题要素提取基础地形要素信息,随意定制专题显示及输出。(3)系统实现便利。在实际进行设计时,可在《国家基础地形要素编码》的基础上加以扩充,以满足系统的实际需要。 在实际系统的开发中,我们采用了基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案。该方案的特点是在地理要素分类的基础上,加入构成地理要素的实体的分类与特征属性,能够较好地满足GIS制图与分析的应用需求。有关该编码的详细内容可参考《基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案》(梁军,金文华)一文,本文不再赘述。 下面是一个地形要素的编码示例 编码 = 地形要素分类码(4位) 地形要素特征码 如: 1 1 1 0 2 0 (三角点点状符号的编码) 系统的功能设计 在功能设计上,以GIS为核心的数字化成图系统必须兼顾制图与GIS的双重需求。按其工作流程,可将其划分为以下几个模块: (1) 数据输入模块。在此模块中,应支持目前常见的几种数据采集手段。包括:野外数字化测图(测绘)、扫描图矢量化、其他格式的电子数据(GIS数据和CAD数据)转入。在数据输入模块中,还需支持空间数据库作为其数据源。 (2) 编辑模块。这是以GIS为核心的数字化成图系统的核心模块。在编辑模块中,所有GIS实体的创建过程都必须是由系统完全封装而且是自动完成的。 (3) 查询、统计与分析。基于现有系统,可以直接完成一些常见的、简单的查询、统计与分析功能。 (4) 输出模块。包括几个方面的内容:制图输出、报表输出、其他格式的GIS数据输出、数据直接存入空间数据库。 4.以GIS为核心的数字化成图系统SuperMap Survey的实现 组件式GIS平台的选择 SuperMap Survey是北京超图地理信息技术有限公司开发的一套完全以GIS为核心的数字化成图系统。在组件式GIS平台的选择上,我们选择了全组件式GIS平台---SuperMap2000作为SuperMap Survey的开发平台。SuperMap2000是北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台,与其他的ComGIS平台相比较,SuperMap2000更加适合作为以GIS为核心的数字化成图系统开发的基础平台,这主要是因为: u SuperMap提供了两种层次的开发手段:ActiveX控件和SDK。特别是提供SDK的开发手段,特别适合开发这样的系统。 u 多组件组成。SuperMap2000由SuperMap核心控件、SuperWorkspace、SuperLegend、SuperTopo、Super3D、SuperLayout等多个组件,在组件的选择上具有很大的灵活性,使得整个系统的扩充性大大增强。 u 开放的线型和符号制作功能。SuperMap 2000 内置功能强大的线型编辑器和符号编辑器,允许用户根据专业需要设计新的线型和符号。 u 强大的制图、编辑和捕捉功能。SuperMap2000提供了可与CAD相媲美的编辑和捕捉功能,缩小了GIS和CAD系统在这方面的差距。 u 独特的多源空间数据无缝集成技术(SIMS)。SuperMap 2000 的数据转换功能可以方便地共享其他GIS软件平台的地理数据,提供了转换多种数据格式的能力。 u 空间数据库支持。通过SuperMap的空间数据库引擎,可以直接支持基于大型关系型数据库(如Oracle,SQL Server等)存储和管理空间数据。 SuperMap Survey的实现 在开发SuperMap Survey的时候,我们采用了SuperMap的底层SDK,编程语言采用了Visual C 。在SuperMap SDK的支持下,我们针对数字化成图系统的需要进行了功能的扩充。在数据的存储结构上,我们采用了SuperMap2000所提供的SDB格式的数据存储结构,它是最大优点是采用双文件结构,而不是常见的一层一组文件的存储方式,这样就有利于保持数据的完整性。在编辑制图方面,我们对SuperMap底层所提供的编辑功能作了进一步的扩充,增加了适合数字化成图所需要的编辑功能。系统对于空间数据库的支持和其他格式GIS数据的支持,是基于SuperMap2000的空间数据库技术和SIMS技术来实现的。 经过紧张的开发,我们基于SuperMap2000的SDK,现已初步完成了以GIS为核心的数字化成图系统的开发工作,基本上实现了系统的设计目标。在SuperMap Survey中,我们实现了以下功能: (1) 支持常用的测绘手段进行野外数字化测图。包括测记法(包括电子手簿),内外业一体化数据采集(电子平板)。利用SuperMap Survey可进行常规的大比例尺数字化测图。 (2) 扫描图矢量化。SuperMap Survey支持常见图像格式的图像调入、配准、切边、配准和屏幕矢量化。 (3) 支持基于SQL Server和Oracle等的空间数据库操作。可直接编辑数据库中的数据。 (4) 支持多种格式的GIS数据和CAD数据的导入和导出。 (5) 适合数字化成图系统的编辑和捕捉功能。完全自动化的GIS实体创建。专为地籍测量定制的地籍测量模块。 (6) 提供最为常用的GIS查询、统计和分析功能。 (7) 基于模板的标准图件输出。 (8) 开放性设计。使用SuperMap Survey所提供的参数管理程序可方便地定制各种参数。 图1 基于SuperMap2000开发的以GIS为核心的数字化成图系统五 结论 以GIS为核心的数字化成图系统的开发,较好地解决了传统的数字化成图系统所提供的电子数据进入GIS所存在的问题,在实际应用中取得了良好的效果。 在系统开发的过程中,我们深深地体会到,以ComGIS作为数字化成图系统的开发平台,与传统的开发技术相比较,开发难度适中,开发周期短,开发投资小,与GIS的兼容性好,是开发以GIS为核心的数字化成图系统的理想选择。 [参考文献] [1]陈述彭等,《地理信息系统导论》,科学出版社,北京, [2]杨德麟等,《大比例尺数字测图的原理、方法和应用》,清华大学出版社,北京, [3]宋关福、钟耳顺,”组件式地理信息系统研究与开发”, 《图像图形学报》, , [4]中科院地理信息产业发展中心,《杭州市土地信息系统基础地形信息编码与分层方案》, [5]北京超图地理信息技术有限公司,《理解SuperMap GIS》, 图片不知道怎么发上来请自己去参考资料查看

马泽忠1、2 张孝成1 廖和平3

(1.重庆市土地勘测规划院,重庆,400020;2.中国人民解放军重庆后勤工程学院,重庆,400201;3.西南大学,重庆,400060)

摘要:本文以南岸区为例,根据人口预测模型和人均建设用地指标预测城镇建设用地需求规模;通过指标因子网格(Grid)空间模拟,采用综合指数法求取网格综合城镇建设用地适宜性指数;以地理事物相近相似原理,以城镇建设用地需求规模为控制,以地理信息系统为支持,通过网格合并预测城镇建设用地规模范围。研究表明,采用基于综合城镇建设用地适宜性指数计算机自动获取建设用地范围边界具有较高的科学性和实用性,可为土地主管部门和土地利用总体规划建设用地布局提供决策支持。

关键词:网格;适宜性指数;空间模拟;南岸区;重庆市

1 研究区域概况

南岸区位于重庆市都市圈内,地处长江以南,介于东经 106°31′~106°48′、北纬29°27′~29°38′之间,全区面积。2004年全区总人口526787人,其中农村人口占,城镇人口占 %,人口密度为2020 人/km2。南岸区地貌属川东平行岭谷的一部分,在区境内自西向东有四条背斜和三条向斜,背斜成山,向斜则形成以丘陵为主的谷地,构成了本区低山、丘陵、平坝的地貌组合特征。全区最高海拔681 m;最低海拔157m,相对高差524m。2004年末农用地总面积,占全区土地总面积的;建设用地总面积,占全区土地总面积的。其中,城市用地,占居民点及工矿用地的;建制镇用地,占居民点及工矿用地的;农村居民点用地,占居民点及工矿用地的;独立工矿用地,占居民点及工矿用地的;特殊用地,占居民点及工矿用地的;交通运输用地面积,占建设用地面积的;未利用地总面积,占全区土地总面积的。南岸区2004年土地资源利用结构中,农用地、建设用地和未利用地的比重为∶∶,以农用地为主。

2 城镇建设用地规模测算

城镇建设用地规模的大小应与人口规模、产业规模、经济规模相适应,同时还受土地利用条件、地形地貌等自然条件的限制,因此,预测城镇用地规模应从实际出发、因地制宜、量力而行,规模适度,不可贪大求全,致使城市无限制膨胀,造成土地资源的浪费。考虑到区域经济发展受许多非确定因素的影响,预测城镇发展空间时也应适当超前,留有余地,增强预测结果的可操作性。城镇建设用地应走内涵挖潜和适度外延扩大相结合的集约型道路,必须首先挖掘各种闲置土地和利用不充分、不合理的土地用于城镇建设;城镇空间的扩展,尽量少占或不占耕地。

人口预测

人口预测的方法一般有指数增长法、回归预测法、逻辑斯第函数预测法、人口年龄推算法等,根据县级土地利用总体规划规程,一般采用指数增长法进行人口预测,预测公式如下:

P=P0 (1 +K)n +nΔP (1)

式中,P为规划目标年的总人口数;P0 为规划基期年的总人口;K为规划期人口自然增长率;n为规划年限;ΔP为规划期间平均每年人口机械增长数。

根据统计数据,南岸区历年人口自然增长率为‰左右,到2010年,南岸区的人口增长速度不会产生大的波动,因此取K=‰。由于南岸区社会发展迅速,人口机械增长速度较大,根据多种统计数据,近年机械人口增长速度保持在82093人/年,因此到2010年,南岸区人口数量将达到1024420人。

城镇人口预测

2004年南岸区总人口526787人,城镇化率为,城镇人口406883人。根据统计数据,南岸区城镇人口的自然增长率为‰,通过农转非、区外人口迁入等形式,每年增加城镇人口 68171 人,依公式(1)计算 406883×(1 +‰)6 +6×98171=819629,预计2010城镇化率将达到,通过历年城市水平现行模拟预测所得到的结果为,大致相似,因此本次研究取2010年南岸区城市化水平为。

城镇建设用地需求量预测

建设用地需求量的定量预测方法通常有趋势预测法、回归预测法和定额指标预测法。趋势预测法是根据土地的实际需求量随时间的变动规律来外推今后的土地需求量,通常以时间t为自变量,土地需求量为因变量建立趋势线方程,其一般形式为 。趋势线方程通常有直线方程、二次曲线方程和指数方程。回归预测法是根据变量之间的相互关系,利用其他变量的已知值来推断预测变量的值,是通过表明两个或几个变量之间关系的数学方程式进行预测的一种方法。因此,应用回归预测法同时需要两组时间顺序相同、相互关系密切的时间序列。定额指标法是一种简便、准确的预测方法,主要是运用城市人口预测结果,以部颁人均用地限额为定额指标计算用地需求量。根据南岸区建设的实际和集约用地要求,在选用指标级别时,尽量选用较为宽松的人均用地指标。

人均城镇建设用地指标

南岸区现状人均城镇建设用地指标2004年为人,本研究选用城镇建设人均用地规划指标2010年为87m2/人,能够满足城镇发展需要。

规划城镇建设用地面积

819629 人×87 (m2/人)/10000=,规划新增加城镇建设用地面积 Sc为。

3 建设用地扩展范围预测

城镇用地总体布局就是在城镇性质、规模以及规划期间主要的建设项目和有关总体规划的经济技术指标已经确定的情况下,在城镇用地评价和选择的基础上,对规划期内城镇布局形式和各项建设统筹安排、合理布局,制定出科学的用地布局方案。本次研究通过指标因子网格(Grid)空间模拟,采用综合指数法求取网格综合城镇建设用地适宜性指数;以地理事物相近相似原理,以城镇建设用地需求规模为控制,以地理信息系统为支持,通过网格合并预测城镇建设用地规模范围。

建设用地扩展范围影响因素

建设用地的选择就是依据城镇用地适宜性评价结果和城镇用地可持续利用的要求,合理的确定城镇的具体位置和建设用地扩展范围。影响建设用地扩展范围的因素多种多样,主要包括以下几个方面。

(1)地貌条件 地貌条件影响城镇的分布位置、平面结构和空间布局,同时不同的地貌条件还影响各项建筑物的用地布置和工程设施的建设。主要参考指标包括地表破碎度、坡度、地貌部位、地貌类型等。

(2)地质水文条件 由于地质构造和土层的自然堆积情况不一,因而对建筑物的承载能力造成差异;不同的水文条件影响城镇的发展规模和安全问题。主要参考指标为:地层岩性、地质构造、降水、河网密度,河流洪水位等。

(3)社会经济条件 城镇用地规模和扩展范围必须从城镇用地布局现状出发,按照国民经济和社会发展的需要、城镇用地功能组织及城镇景观建设的要求,统筹安排、合理布局。因此影响城镇建设用地布局和扩展的因素主要包括如下社会经济条件:区域现状路网密度、区域规划路网密度、现状城镇建设用地规模影响度、土地利用类型、单位固定资产投资新增建设用地面积等。

建设用地扩展范围预测方法

建设用地扩展范围预测首先将研究区域在一定尺度下进行网格划分,针对不同的网格进行城镇用地适宜性评价,形成区域城镇建设用地适宜性评价结果;其次,以新增建设用地规模为控制,采用基于网格数据处理技术的计算机自动搜索方法获取城镇建设用地扩展范围。

建设用地扩展范围预测结果

城镇建设用地适宜性评价

应用层次分析法和特尔菲法,确定研究区域城镇建设用地适宜性评价指标和各指标权重,如表1。

表1 城镇建设用地适宜性评价指标权重值

应用地理信息用空间数据模拟方法,以地面100 m 网格精度将各评价指标在研究区域内进行连续分布模拟,得到区域标准化后指标数据在研究区域内的连续分布值,如图1为研究区内地表破碎度模拟。

应用综合指数法对研究区域城镇建设用地适宜性以地面分辨率为100 m 网格单元进行综合评价,每一网格单元适宜性综合指数计算公式为:

图1 地表破碎度模拟 (图中值越高,破碎度越大)

土地信息技术的创新与土地科学技术发展:2006年中国土地学会学术年会论文集

式中,Pi为第i个网格单元城镇建设用地适宜性综合指数;Vj 为各项指标权重;X′j为各网格单元评价 j 项指标标准化后分值,m 为指标项数;n 为流域内所划分的网格单元个数即CELL 的个数。

通过地理信息系统空间数学运算,得到南岸区城镇建设用地适宜性综合指数分布图(图2)。

图2 南岸区城镇建设用地适宜性综合指数分布

预测结果

以地理事物相近相似原理为基础,应用VB6集成开发环境和ESRI公司的Arc Objects组件系列开发自动分区程序模块,分区的计算机编程实现流程如图3。

图3 确定城镇建设用地扩展范围算法流程图

(1)确定城镇建设用地地块的最小面积 Smin,凡是小于Smin的地块应当被合并。

(2)以评价单元为最小的合并对象,将其合并到邻域内最相似的适宜性类型区,如果邻域内有多个相似的地块,则合并到其中面积最大的地块内。

最后将合并对象以评价单元面积的整数倍进行增加,直到城镇建设用地最小的地块面积都不小于Smin时,且总面积为预测需增加的建设用地时,中止循环并输出区域城镇建设用地分区图(图4)。

由图可知,南岸区未来城市发展重点在长生桥镇,南山和东部区域应作为生态保护区,不适宜城市发展,这与传统方法所作的土地利用总体规划基本一致。在城镇建设用地扩展方向上,本次研究结果表明,南岸区主要向北发展,重点发展中部,兼顾小城镇规模,在发展茶园新城区的同时,必须给各建制镇预留城镇建设用地指标。

图4 南岸区城镇建设用地扩展范围预测结果

4 结论

通过研究可得到如下结论:

(1)应用空间数据模拟技术,可以直观地表达间断地理现象的区域空间分布趋势,为数学模型分析提供了可靠的数据支持。

(2)采用基于网格数据处理技术的计算机自动搜索方法获取城镇建设用地扩展范围,为土地利用规划中划定城镇建设用地及其他用地类型范围提供了较为科学的技术支撑,使规划中建设用地的布局更科学、合理。

(3)通过本项研究,将土地适宜性评价和土地利用规划有机地忸结合起来,为未来土地利用规划在方法上做了有益的探索。

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测绘工程论文参考文献

参考文献的著录格式是否规范反映作者论文写作经验和治学态度,下同时也是论文的重要构成部分,也是学术研究过程之中对于所涉及到的所有文献资料的总结与概括。以下是我精心整理的测绘工程论文参考文献,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

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bim和gis论文参考文献

【 摘要 】随着科学技术的进步,现代化技术逐渐融入住宅建筑中,BIM技术就是其中一种,其在住宅建筑设计中的应用既优化了住宅建筑的设计方案,又让住宅建筑的建筑设计更加合理、更加节能。论文主要对BIM技术在住宅建筑设计中的应用进行分析,并提出了相应的发展建议。

【 关键词 】BIM技术;住宅建筑;设计

1引言

BIM技术在住宅建筑设计中的应用,能发挥它独有的优势,从而缩短设计时间,提高住宅建筑的设计质量与居住舒适度,并推动住宅建筑的快速发展。随着人们对生活要求的不断提高,为满足人们的要求,在住宅建筑的设计中融入了BIM技术,该技术能将人们对居住的要求进行统计和融合,从而更好地设计出适合广大人民群众居住的住宅建筑[1]。

2BIM技术的定义及优点

定义

BIM技术就是在建筑工程中通过计算机,利用建筑工程的相关数据以及数字防震技术,对建筑设计进行优化和改良,目的是更好地设计出适合居住和生活的建筑。通过BIM技术对建筑进行模拟,建立模型,能降低建筑在施工过程中的风险,提高建筑的设计和施工质量,缩短建筑工程的工期[2]。BIM技术能对建筑的施工过程进行模拟,具有协调性、优化性以及模拟性等特点,因此,在住宅建筑的建设过程中采用BIM技术能有效地改善住宅建筑在设计中的不足之处,提高住宅建筑在施工过程以及建成投入使用之后的安全性。

技术在住宅建筑设计过程中的应用的优点

随着科学技术和经济的发展,人们对生活的要求已经从“解决温饱”改为“精致生活”。在选择住宅时,选择依据已经从以前“能遮风避雨”改为现在的“舒适、典雅”。为了满足人们的要求,BIM技术被广泛应用于建设过程中,主要有以下优点:(1)能通过相关数据,建立数学模型,并通过计算机技术将模型可视化,让设计人员直观地进行观察,了解设计中的不足之处,进而对设计方案进行修正和优化,提高住宅建筑的舒适度。同时,还可以根据业主的不同要求,进行相应的设计,如通风管道、房屋朝向等。(2)通过BIM技术的应用,能提前对建筑的最终质量进行实时的评估,并根据评估结果进行优化。而且,在对BIM模型进行评估的内容当中,包括对住宅建筑的施工过程以及建设成果进行安全评估,有利于缩短评估时间。(3)减轻了绘图人员的工作压力,通过BIM技术能直接将住宅建筑的设计图展现出来,从而减少了人工绘图中容易出现的失误。并且,对于各种施工段的安排,管理人员也可以通过对BIM模型的分析得出相应的结论。

3BIM技术在住宅建筑设计中的具体运用

技术运用于结构设计

计算机最大的特点是能快速、准确地进行复杂的运算,并将计算结果以多种形式表示出来。应对住宅建筑的诸多要求,BIM技术可以利用计算机技术将计算结果以数学模型的形式展现出来,并且住宅建筑的设计人员可以根据BIM技术的这一功能,将住宅建筑的内部结构数据,用模型展现出来。这样,不仅缩短了设计人员在设计时要不断测试、不断计算的时间,而且数字模型的整体性和完整性也为设计人员提供了更直观、更准确的设计结果。同时,可以通过模型对住宅建筑的结构进行分析和总结,快速找出结构设计中的不足之处。另外,通过计算机庞大的数据库,BIM技术能根据设计人员的要求,对已经存在的结构进行分析和改进,在满足设计人员要求的前提下,自动修改设计图、自动出图并修改文档。因此,利用BIM技术对住宅建筑的结构进行设计,能有效地防止因为设计人员考虑不周导致建筑结构存在问题,并提高设计人员的工作效率。

技术在节能、环保设计中的应用

随着我国环境污染的加剧,绿色居住环境已成为当前人们对住宅的基本要求。当前很多住宅建筑的设计都会融入绿色理念,这不仅要求住宅建筑在施工时做到减少灰尘的排放、减少噪声污染等问题,还要保证使用绿色环保的建筑材料进行施工[3]。据统计,我国的既有建筑中有超过400亿m2的建筑存在高耗能现象,随着能源的减少,如何减少建筑的耗能是每个建筑设计人员必须要考虑的问题。而通过BIM技术能利用数学模型模拟各种情况下住宅建筑的耗能情况,从而为设计人员对建筑的能耗分析提供便利。例如,采光。很多建筑都是因为在设计时,没有充分考虑建筑周围环境的变化,导致很多建筑随着周围环境的变化,采光效果越来越弱,使很多住户即使在有太阳的情况下,都需要开灯进行照明,不仅影响了人们居住的舒适度,而且使建筑耗能过多。而采用BIM技术,可以对建筑的能耗情况进行模拟,从而有效地减少因为建筑周围环境的改变而导致住宅建筑在节能、环保方面出现大的变化。而且BIM技术可以根据设计人员的要求,提供最环保的建筑材料供设计者参考,从而提高住宅建筑的环保性、绿色性和节能性[4]。

技术运用于建筑需求设计运用

BIM技术时,设计者需要对现场环境进行分析,并记录相关数据,然后将这些数据导入BIM模型中。在应用BIM技术的过程中,BIM模型的建立是最关键的一个环节,在实际的设计过程中,需要考虑住宅建筑各方面的需求,如现场的基础环境状况、施工条件、业主的要求等,都属于设计者需要考虑的内容,并且一旦出现了与这些内容不相吻合的因素,需要迅速加以调整,并对BIM模型进行相应的纠正,使BIM模型设计与最终的.工程开展有着较高的一致性,从而提高工程效率。

4BIM技术在住宅建筑设计中的应用前景

随着科技的进步,计算机的功能越来越强大,与此同时,人们的文化观念也在持续增长,对居住环境的舒适度的要求也越来越高,不再仅仅重视基础的安全稳定,还需要具有良好的绿色环保性能。而传统的设计理念已经不能满足现在人们的居住要求,出现了很多纰漏,因而需要对传统的设计方式以及设计理念进行创新,积极采用BIM技术进行全新的设计。在住宅建筑设计中,采用BIM技术能更好地设计出符合当前人们居住要求的住宅建筑,并且舒适度和安全性能较高,有较高的灵活性,可以根据客户的不同要求进行调整,进而设计出更合理的住宅建筑[5]。因此,BIM技术在住宅建筑设计中的应用前景是非常光明的。

5结语

综上所述,BIM技术依靠计算机的强大功能,能在住宅建筑设计时及时发现设计中的不足之处,并进行优化和改进,从而推动住宅建筑的发展,因此,该技术有广阔的应用前景。

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人总是生活在一定的社会环境中的,人物的个性的形成与他所处的环境有关,写好环境对表现人物的性格极为有用。马克思认为:“人创造环境,同样环境也创造人。”茅盾也认为“人物不得不在一定的环境中活动,因此,作品中就必须写到环境。作品中的环境描写,不论是社会环境或自然环境,都不是可有可无的装饰品,而是密切地联系着人物的思想行动。”因此写人的论文常常需要对环境进行描写。

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