·用户部分:不同类型的接收机(由带前置放大器的天线、信号识别和处理的射频仓、微处理器、精密振荡器、电源、显示屏、内存和数据存储器组成)。
2、观测原理和信号结构:
·轨道确定和描述保证卫星精确定位
导航精度:10/FONT>15米
动态测量精度:亚米级
静态测量精度:毫米级
3、GPS系统的应用
目前中国首期地壳运动观测GPS网络工程已经完成。国家地震局、总参测绘局和科学院等部门联合在全国各地建立了25个连续观测基准站、56个定期复测基准站和1000多个不定期复测站,通过对大地板块进行以毫米/年为单位的长期测量,分析地壳运动规律,从而开展地震预报、大地测量和国防等方面的研究工作。
·在政府管理和民用领域,GPS的导航和动态定位测量等功能得到广泛应用。如在针对各类灾害的预防和快速反应上,如地震、森林火灾、水灾等,可以快速确定发灾地点、受灾范围和灾情的发展趋势。在交通、环保、城市规划、水利和旅游等方面GPS获得了广泛的运用。
二、GPS系统和GIS系统的结合应用
传统空间数据的主要资料源是测绘部门提供的大比例尺地图。由于这些地图的绘制需要测绘、统计、交通等部门的协作,投入大量人力物力来完成,因此其更新的周期较长;另外它们不具备汇总其它社会经济等各方面信息,提供动态综合分析的功能。在经济高速发展的现在,政府宏观决策、城市规划、交通建设等等方面对空间资料的要求是实时、高精度和全方位的,这就需要健全能够实现及时更新的基础地理信息数据库。
基础地理信息数据库建立以PCARC/INFO、ARCVIEW为软件平台,按WGS84坐标系和UTM投影方式制成电子地图,开发软件为ARCVIEW、MAPINFO等。
三、GPS实地测量范例
这里我们以安徽省地理信息中心和安徽省公路局合作的全省国道、省道及交通标志位置GPS测量项目为例予以简要介绍。
1、测量方式:
测量人员按照各地市公路部门提供的各级公路和沿途各特征点资料制定线路,安排日程表,每天将取得数据输入便携式电脑,完成移动测量后将全部数据同基准站GPS进行校正差分,得出标志点和路线的经纬度坐标文件,再经ARC/INFO软件处理得到完整准确的电子地图。
2、测量设备:
测量中使用的GPS设备是由美国TRIMBLE公司出品的两台套GPSPathfinderBasicPlus双频接收机。基准站设于安徽省科委院内。移动站由接收机、天线和其它辅助设备组成。
基准站:天宝Trimble12Channel运行软件:PFCBS
移动接收机:天宝Trimble6Channel运行软件:PFINDER
内存:256KWaypoint99/999点
实测环境要求:3颗卫星可测2D;4颗卫星可测3D
差分软件:PFINDER
现场实测精度:<100米
差分后精度为:2-5米
测量范围:海拔–500米/FONT>20000米,距基准站(合肥)500公里内,覆盖全省
测量方式:车载
3、测量成果:
省地理信息中心和省公路局的野外测量人员以大约每周一个地区的进程测得蚌埠、淮南、滁州等地区的高速国道、省道,各级国道、省道等路线(如下图所示);公路局、大小桥、工区等标志点,见图。
部分地区国省道电子地图
4、测量总结:
注意测量环境对卫星信号接收的影响:在山区、茂密森林和高大建筑附近,需随时注意天线对天空的可视范围,保证接收到可进行3维计算的4颗以上卫星的信号。
关键词:国土规划地理信息数据库
国土规划地理信息系统数据库建设涉及矿产资源、土地贺源、水资源、气候资源、海洋资源、旅游资源、生物资源、生态环境和地质灾害防泊等多行业、多类型、信息量大,具有多学科交叉、数据庞大、结构复杂等特点。
面对如此庞大的空间信息,传统的计算机技术己远远不能满足日常管理的需要。采用地理信息系统(GIS)技术,可以彻底解决两类信息的统一管理问题。通过将数据库中的数据转化为所连接的地图对象的可视属性,不但可以实现地图对象与属性数据的双向查询,而且可以通过地理空间分析功能对数据库中的信息进行直观的可视化分析,将数据的空间关系充分体现出来,进而挖掘出隐藏在属性数据中的有用信息,为管理部门提供一种全新的宏观管理和决策支持的依据。
1、数据库的建设
数据库的建设是GIS系统建设的核心,国土规划系统的数据库包括国土规划现状数据库、国土规划专题数据库。
1.1现状数据库国土规划现状数据是规划数据库的基础数据。按照“数字国土”工程的要求建立了l:500000的国土规划现状数据库;
1.2规划专题数据库规划专题数据库是相对于国土规划现状库而言,在开发整理规划这一专题领域涉及比较多的数据。包括空间图形数据和属性数据。空间图形数据涉及土地、矿产、森林、水利、旅游、气候,海洋、生物、生态、地质灾害、交通、地质、电力、行政区等现状和项目规划图。属性数据包括各种项目的具体情况介绍数据,如:土地分类面积及结构、土地资源利用潜力、矿产现状、保护区,治理区,复垦、自然旅游资源分布、历史文化旅游、风景名胜、特色旅游、草原类型、草原植物营养分析、草原分布、水环境现状,水质评价、生物多样性、林地面积、林地蓄积、林地结构变化、矿产资源形式分析、矿产资源需求预测、文化资源现、新闻资源现状、广播资源现状、体育资源、卫生资源、地质灾害类型及分布、气象灾害、水灾害、森杯灾害、草原灾害、地震灾害、工业发展布局、城镇发展布局、农业人口、农业教育、农业生产、农业装备、农机、海洋捕捞、海水养殖、资源增殖、海域功能分区、风能资源、太阳能资源、云水资源等。
2、系统构成
主要有基础地理信息、信息专题和质量管理。
3、技术标准体系
系统应具有统一完整的技术体系,如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准,当没有国标和行标时,可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外,还应有一批训练有素的技术人员作为系统的支撑。
4、管理体系
严格地说,国土规划地理信息系统数据库建设是为满足现代国土资源管理需要而建立的一套现代化的国土管理系统。
5、图层划分
国土资源规划信息系统的空间数据库建设是整个系统建设关键,将不同类型和不同专业的数据资源进行整合,建立完善的空间数据库系统,是达到系统建设目标的重中之重.如果能将图层划分越细,对专题研究、数据分析,提供多种优化手段,为决策者起到辅助作用。
数据分层的原则:
①同一类数据放在同层;②相互关系密切的数据尽可能放在同层;③用户使用频率高的数据放在主要层,否则,放在次要层;④某些为显示绘图或控制地名注记位置的辅助点、线、面的数据,应放在辅助层;⑤基础信息数据的分层较细,各种专题信息数据则一般放在单独的一层或较少的几层中;⑥将相同专属的要素归类,例如水系数据的点、线、面类型的要素组织成同一个矢量数据集。
6、工作量分析
6.1数据整理数据是地理信息系统的灵魂,数据质量是数据的生命线,国土规划地理信息系统的数据库建设必须建立严格的质量保证体系。首先要验证数据提供的是否符合入库规范。其中数据的分类与编码必须依据现有国家标准和行业有关标准,确定统一的图形数据分类与编码-图形数据的分类码包括基础信息及各类专题信息图形数据的分类和代码。
数据采集是数据建库的第一个关键性阶段。
数据采集与更新于系统的目标主要是通过空间数据的采集、加工、处理、入库和更新,实现现有GIS数据的正确入库,从而实现基础地理信息数据库的动态生产及更新机制,具体包括,①数据格式转换(包括格式转换和分层分类编码对照);②数据预处理(包括接边、构面等工作):③数据监理、数据入库、数据更新。
6.2图元编码数据监理主要是对提供的数据进一步的检查,验证数据提供的是否符合入库规范.其中据的分类与编码依据现有国家标准和有关行业标准,确定统一的图形数据分类与编码。
图元编号的具体方法是按不同行业已有的行业规定进行分类编号。
6.3数据录入完成了以上几个步骤后,需要将符合要求的数据存放到已经定义好的数据库中。一般说一幅图的入库,需要经过检查一)预入库一)修改一)再入库等几个反复过程,才能满足需入库。同时为了保证一个工程的完整性,允许建立临时的工程进行数据的预入库,直到最没有任何错误时再将数据正式入库。
6.4属性数据录入根据图层划分方案,按照图元编号的顺序逐―填写各图层属性数据表;最后输出属性数据表进行系统检查、修改。
6.5图形数据录入为了避免图形清绘过程中产生的图形失真,图形数据的输入采用扫描方式,采用交互式跟踪方式完成。
6.6图形编辑与修改由于操作方便的原因,图形编辑和修改工作采用MAPGIS完成。
第一,对矢量化的各类图进行误差校正和座标转换。
第二,对各类图按图层划分方案进行分层,每个图层分别形成单独的图形文件。
第三,建立拓扑关系、修改拓扑错误。
第四,添加用户标识码。
最后,将图形文件转换成MIP/INF0数据格式,将多边形与标识码合并,再将点、线、面属性数据库与图形联接,完成图形库的建立过程。
6.7数据转换作为信息系统的开放性的重要标志,数据转换可以看作是系统不可缺少的部分。它所起作用是能较完整地接受(接收)在其他系统中创建的或整理的数据,在本系统中能继续对些数据进行浏览、编辑、分析等处理工作,使之与系统其他数据融为一体。同样,能将本系统中的数据让其他系统使用,以达到数据共享的目的。
关键词:地理信息技术;区域地理;技术支持
一、新课标的要求
“新课标”的课程基本理念要求学生掌握有用且必备的地理知识;强调对地理问题的探讨;在课程中,重视信息技术的运用。要求掌握阅读、使用、分析地图、地理数据的技能;根据“新课标”的课程基本理念,在教学过程中,要求教学内容能够联系现实生活,使学生有效且牢固的掌握地理知识;要求在地理课堂中,教师需重视创设对学生有利的教学情境。
二、区域地理对地理信息技术的需求
1.区域地理的特点。对于区域地理教学而言,自然环境是教学的重点,区域地理中的自然环境教学不同于高中地理必修一中的自然环境教学,从知识教学的层面上看,它具有以下的特点:第一,强调的是某一特定区域的自然环境;第二,强调区域内各自然环境要素的综合;第三,强调紧密联系区域外的自然环境;第四,强调与区域内的人文要素紧密联系。
3.区域地理中地理信息技术的功能。地理信息技术具备的功能十分强大,但并非所有的功能都适合应用于区域地理中自然环境教学。地理信息技术选择依据包括以下几点。(1)在地理课堂中,可以较好地展现区域地理中自然环境内容。(2)在地理课堂中,实际操作过程简单、操作量小。(3)充分考虑学生掌握和接受知识的能力。
三、关键地理信息技术举例
1.数据管理。在地理信息技术中,专业地理信息系统软件具备数据的存储、组织和管理功能。数据管理的基本功能包括数据录入、数据浏览和数据查询等。其中,数据查询功能可以根据实际教学的需求,挖掘出地图中所隐含的区域中重要的地理信息,这使得隐含地理信息可见。
2.空间分析。在地理信息技术中,地理信息系统的一个重要功能是空间分析功能,其包括叠合分析功能、缓冲区分析功能,网络分析功能等。叠合分析功能可以根据实际教学需要,通过几个图层的叠加,得出新图层。在教学中,通过利用叠合后的新图层,可以查看原有图层中地理要素间的关联。
3.三维可视化。在地理信息技术中,地理信息技术的三维可视化功能包括立体显示和动画飞行。其中,立体显示功能可以根据教学需要,将某区域的地形地势立体显示,使学生身临其境,留下深刻印象。动画飞行功能,可以根据师生需要,将静止的地表自然要素转化为运动的,以便学生能够更好地理解这类知识。
四、地理信息技术支持区域地理教学的实现方式
本文探究的是地理信息技术支持区域地理中自然环境内容在课堂教学中的主要应用方式。
1.提高教学的硬件设备与软件,地理信息技术需要多媒体平台。
3.加强上课环节,师生互动,提高学生对地理信息技术的认可和保持上课的整体感。
4.提高教师素质,加强对地理教师的地理信息技术的培训,使教师作为地理信息技术的实施者,能够熟练驾驭该技术。
参考文献:
[1]郭荣朝.GIS在区域地理学中的应用研究[J].哈尔滨学院学报2004
二、GIS技术辅助高中地理教学的现状和需求
1.新课程标准改革的需要。
我国在新课程改革中提出:“改变课程过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”地理教学改革的一个重要方面就是课堂教学效果的整体性,而要想达到这样的效果,GIS辅助地理教学是不可或缺的,GIS具有快捷的空间定位搜索和查询功能,强大的地理空间分析和图形创建功能以及可视化表现能力,利用GIS可以将地理知识或地理特征等完整地在学生面前呈现出来,以达到培养学生的学习兴趣,激发学生创新能力的功效。
2.现代化信息技术的迫切需要。
随着现代化科学技术的发展、进步,尤其是互联网信息通讯技术的迅速发展,高中地理教学中迫切需要多媒体、GIS等技术的支持,传统的地理教学已跟不上新时代的步伐,只有与现代化信息技术相结合,才能符合时代进步、发展的要求。因此,利用GIS技术辅助高中地理教学将很可能成为未来地理教学的趋势。
3.高中地理教学本身的要求。
地理学科不仅具有很强的应用性与实践性,同时还具有很强的地域性和综合性。《普通高中地理课程标准(实验)》提出:地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学,涉及到人文社会与科学两个重要领域。由此可以看出,地理是包含其他学科知识在内的一门基础学科,涉及的知识广泛而复杂。而GIS技术的优点在于它可以与其他学科知识相结合,又辅以现代信息技术,可以很好地辅助高中地理教学,从这一点上说,GIS技术在高中地理教学中的应用还是必要的。
三、GIS技术辅助高中地理教学的可行性
1.现代信息技术的发展。
20世纪80年代以来,由于我国现代信息技术特别是GIS技术的发展与进步,使得GIS技术在各个学科领域中发挥着很重要的作用。在高中地理教学中,GIS技术可以起到一定的辅助作用,它不仅可以丰富地理课堂的教学内容,改变地理课堂的教学形式,而且能够开阔学生的视野和培养学生的实践与应用能力,增强学生在地理课堂的主体性。所以说现代信息技术的发展使得GIS对高中地理教学的辅助成为可能。
2.社会经济条件的允许。
改革开放以来,我国的社会经济持续平稳、快速发展,人们的生活水平越来越高,伴随着科学技术的发展,中国迈入了信息技术时代,一些经济发展水平较高的城市中学大多数有能力购进一些硬软件设备与设施,从而使得这些学校可以充分利用这些技术条件去完成辅助高中地理的教学任务。
3.学生良好的信息技术基础。
4.高中地理教学的内容和方法。
四、GIS辅助高中地理教学的应用实例
在高中地理的辅助教学过程中,我们可以利用GIS技术将一些地理景观或者地理事物通过分析处理,用最直观的形式呈现在学生面前,以达到预期的地理教学效果。下面是一个用ArcGIS软件在辅助高中地理教学中的应用实例。
1.案例设计。
2.图层操作分析。
先用ArcGIS软件将中国的行政区划图、交通图及河流与湖泊图抽调出来。中国的行政区划图本来是一张中国地图,没有各省份的轮廓和颜色,且省份名称也不知道,通过GIS软件把中国的各省份轮廓及名称图直观、鲜明地表现出来,填充上不一样的颜色,好让学生能够清楚地看明白,使他们知道各个省份的位置与轮廓及名称;对于交通图与河流湖泊图,先调用出中国主要的交通干线及河流湖泊位置,再通过GIS软件进行分析、处理,最后将中国轮廓图层、交通图层、河流与湖泊图层进行叠加,则会更加清晰地显示出各个地理要素的分布位置与特点,学生对比思考,得出一些结论。在操作过程中,让学生自主地去练习,在某种程度上还可以培养学生的实践能力,使学生更深刻地认识多种地理信息,更有利于学生素养的提高,同时还能够使学生形成对GIS软件的基本认识,激发学生学习地理的兴趣。
五、实践中存在的问题
1.对GIS的重视程度不够。
2.GIS技术的普及相对较晚。
与欧美发达国家相比,我国的GIS技术起步相对较晚,普及程度较低,GIS在大众化的应用中还不够广泛。欧美发达国家在上世纪七八十年代已经相对成熟并广泛运用于中学地理教学当中,而我国在那个阶段才刚开始起步,GIS技术相对比较落后,研究的广度和深度都不够,对中学辅助教学的作用只停留在表面阶段,因此仍需要教师不断努力与学习,也只有这样,才能提高我国的GIS技术,才能更深入地应用到学生的课堂教学当中去。
3.教师自身的素质有待提高。
4.教学资源建设落后。
(1)安全可靠原则。现代社会,人们对电越来越大,一旦出现停电等状况,会给人们带来很大的不便,甚至会影响到政治管理,造成经济损失。因此,在配电网自动化的过程中要满足安全可靠地原则。进行合理的设计,从而在满足用户供电的同时,确保用电线路的安全,确保电网运行环境的正常。防止不必要的系统故障的发生,同时保证配电网络系统以及其他设备的安全。
(2)实事求是同与时俱进相结合的原则。对于配电系统自动化模式的选择,应该依据我国的基本情况,充分考虑到经济发展状况,以及外部环境等问题,使配电网实现最大程度的合理化。同时,要不断的更新和完善,实现与时俱进,配电网的建设过程复杂,需要分期完成。因此需要我们循序渐进,逐步实现配电网系统自动化模式。
2配电网自动化的实现模式
(1)主断路器同馈线断路器相结合模式:即整个供电网由两个电源以及两个相互配合的开关组成的环网供电模式。可以实现主站系统对故障部位的断电控制,一旦发生故障,故障处开关将自动实现断电以确保用电安全。
(3)馈线自动化模式:即将重合器和分段器相互结合,可以采用智能负荷开关,对故障和非故障段进行准确的区分,做到控制控制并且不影响其他区域的供电。
3电力自动化系统在配电网运行管理中的应用举例
(1)运用仿真技术对配电网操作人员进行培训。这种技术容易掌握,只要通过短暂的专业培训即可。这样可以提高配电网操作人员的综合素质,使其具有一定的专业技能,能够预防和及时处理突发事件的发生,确保配电系统的安全,使工作效率有所提高。
(2)在配电网运行管理中更多的运用信息技术。其目的是实现配电网设备的安全使用,运用信息技术对其进行必要的监控,及时发现易出现的故障并能够进行隔离和处理。从而实现配电网的自动化管理,确保安全的同时节省了人力。
(3)地理信息系统的应用。地理信息系统主要应用于故障定位和处理以及为用电住户服务等方面,主要起到配合的作用。将其与其他自动化系统相互结合可以进一步的增强系统的自动化程度。从而更好的进行故障的排除,提高工作效率。
4总结
一、突出地理学科的应用价值
1.针对学科特点,突出应用价值
选修5从科学层面看,是基于地理理论思维和视角、反映灾害学的内容;从教育层面看,是基于素质教育中现代公民可持续发展观的教育;从实用价值层面看,是基于地理思想、地理决策和公民正常生活能力之上,具有进一步应对非常的、突发事件能力的应用价值。在教学过程中,要求学生树立正确的减灾观,提高公民社会生活能力和生活质量,学习对生活有用的地理。在强调学科应用价值的同时,应针对地理学科特点:综合、动态地分析问题,把握分析问题的时空尺度,揭示地理要素之间的相互联系、自然与人文之间的互动关系,从而体现地理的综合性和区域性;同时将灾害系统化,即孕灾环境、受灾体、主要灾种、灾情和减灾五个子系统与地理理论、人文地理、不利自然条件、经济损失和人类反应相对展开。
2.联系身边自然灾害,激发学习兴趣
在强调地理学科特点的同时,在教学内容表达上应强化感染力和视觉感受。如汶川大地震、日本3.11海啸等纪录片、实景照片、插图、遥感影像、动态变化系列图;灾害影片,如《后天》、《龙卷风》、《天地大冲撞》、《完美风暴》、《唐山大地震》等;最新讯息“雪龙号”被困南极海域、马航失联客机海洋搜寻面临的自然灾害及地理信息技术在搜寻中的应用等。借助强烈的视觉效果,激发学生学习兴趣,让学生对多种自然灾害有深刻的印象和直观感受,从而建立对自然灾害的发生、分布和危害性的科学认识,培养对受灾地区和灾民的同情与救援的人文精神,以及临危不惧的自救与互救能力。
二、树立整合的课程观
1.理清教学思路,适度调整教材章节顺序
2.将地理选修5与地理必修有效整合
三、构建思维模式,重视案例开发
1.建立分析问题的模式
2.强调自主学习及案例的开发
四、认真研究考纲和课标要求
1.地理选修5的高考考纲要点
(1)主要自然灾害的类型与分布。自然灾害的主要类型及其特点;人类活动对自然灾害的影响;世界主要自然灾害带的分布。
(2)我国的主要自然灾害。我国主要自然灾害的区域分布;地震、泥石流、滑坡等地质地貌灾害的产生机制与发过程;台风、寒潮、干旱等气象灾害形成原因;虫灾、鼠灾等生物灾害带来的主要危害;台风、寒潮、干旱、洪涝等气象灾害的形成原因。
(3)自然灾害与环境。同一自然灾害造成危害程度的地域差异;我国自然灾害多发区的自然环境特点。
(4)防灾与减灾。地理信息技术在自然灾害预测、灾情监测和评估中的作用;应对自然灾害的方法和应急措施。
2.地理选修5的课标要求
(1)列举和举例类:列举自然灾害的主要类型;列举虫灾、鼠灾等生物灾害带来的主要危害;举例说明中国防灾减灾的主要成就;举例说明地理信息技术在自然灾害预测、灾情监测和评估中的作用;以1、2种自然灾害为例,列举适当的方法或应对措施。
(2)简述类:简述自然灾害及其主要特点;简述我国主要自然灾害的区域分布;简述地震、泥石流、滑坡等地质地貌灾害的产生机制与发生过程;简述展望人类利用高科技趋利避害的远景。