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地理信息系統應用案例范文第1篇

關鍵詞：地下采礦 安全信息管理系統 開發 應用

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A

礦產資源是人類社會發展必不可少的重要物質基礎，是大自然賦予人類的不可再生的寶貴財富。地下采礦是人類獲取地下資源的重要方式之一，采礦科學隨著采礦業的需求而發展。地下采礦生產是一個極為復雜的開放的大系統，安全生產問題極為突出。探索新的管理思想和管理方法，提高安全生產管理水平極為必要。筆者總結多年的生產實踐與安全管理經驗，探索出地下采礦系統分析方法，并應用于安全生產管理。

1、地下采礦安全信息管理系統的分析

系統分析是一種分析方法。它是在分析指導思想上的突破，但不能說是工程技術發展的新階段。工程技術在系統分析的規劃下，可以發揮出最好的作用，而系統分析的規劃歸根結底又要靠各種工程技術行動來完成。因此，系統分析綜合集成就是為系統分析與工程技術提供有機結合的方法，提高求解復雜的系統問題的能力。

系統分析綜合集成方法的思路是：從系統的層次結構出發，根據多學科知識，定性分析復雜系統眾多變量的因果關系及反饋機制，建立系統的動力仿真模型；利用計算機技術、知識工程技術及有關的經驗知識建立相應的專家系統，對參數實行調試；然后根據系統中的層次關系以及子系統與實際情況的差異，分別連接運用已有的各類系統工程手段，以定性的知識和判斷及定量的模型技術，確定仿真模型系統中的各類參數；系統仿真運行結果可配合各種規劃論技術、優化技術、決策技術、專家系統技術進行設計、優化和決策。

2、地下采礦安全信息管理系統研究的內容

2.1、增加安全標準化體系文件咨詢系統

提高采礦職工的安全意識，不僅是要進行一個規范化的管理而且在教育方面還得高度的重視起來。所以說，要將中小型礦區已經編制的安全標準化體系的技術文件充分的結合起來，編入到本系統的軟件之中，期間所涉及到的安全技術操作動作標準、安全技術操作標準、安全技術標準以及安全管理標準這4個方面的內容。使用該軟件系統，可隨時對這些標準化文件來進行相關的查詢與打印。該系統是是礦山逐步實現信息自動化管理的一個非常關鍵的步驟，同時也對職工規范化管理不可或缺的文獻資料。

2.2、增加采礦安全的宣傳教育系統

在系統中增加安全生產教育系統，這樣做的目的就是為了可以充分的提高對職工安全教育的形式和效果。通過該系統，可以圖文并茂、形象生動地宣傳和教育職工強化安全的意識，提高遵守安全規范的自覺性。

2.3、完善原有的采礦事故的樹分析系統

先前的系統已經開發了地下采礦事故的樹系統，其中主要就是地下開采所涉及的19種事故的類型。在新的系統之中，對事故樹分析系統進行了些完善的工作：

(1) 首先是增加了事故發生概率的預測功能，使得利用還系統，就完全可以依據現場的實際情況，來輸入數據，進行一個潛在事件的預測與評價。

(2) 再者就是對事故樹邏輯圖進行了相應的完善和部分的修改，并對原有圖中的某些錯誤進行一個修正。

2.4、增加、更新和完善原有的數據庫

在系統移植的過程之中，首先是要將原來系統之中的數據充分的移植到一個新的系統之中。原系統采用的DBase數據庫系統和FoxPro開發環境，所以說，對于數據的轉換得花費很多的時間。除此之外，在將原有的數據庫轉化到一個新的系統之后，又增加了近年來的數據和相關信息，并對數據記錄的字段(表)作了一個對應的調整，在最大程度上來充分的滿足目前安全標準化管理的需要。

3、地下采礦生產的安全管理的重要性

應用系統分析方法進行復雜的地下采礦的安全管理，不僅在于認識，更重要的還要付諸實施。安全信息管理是對礦山地質、采礦、人員素質以及已經發生的事故等信息而建立的信息管理系統，實現對該信息的動態管理。事故分析與信息管理的主要目的在于對生產中的潛在事故進行預測預報，避免發生重大的人身傷亡事故。借助于該系統，能夠實現人、機、環境相互作用下的事故預報，能夠動態地獲取和利用復雜多變的采礦生產信息和采礦生產理論進行事故預報，實現人機結合，人與環境結合，技術與管理的結合以及定性與定量的結合，體現系統分析的動態性原理、分析綜合原理等思想。

安全管理是企業管理的重要組成部分，基本內容是進行有關安全決策、 計劃、組織、協調和控制等方面的活動，根本任務是預先發現、分析、消除或控制生產過程中的各種危險，防止事故發生，避免各種損失，推動企業生產活動的正常進行。 安全工作的根本目的是保護廣大職工的安全與健康，防止傷亡事故和職業危害，保護國家和集體財產不受損失。為了實現這一目的，需要進行三方面的工作，即安全管理、安全技術、勞動衛生，而這三方面工作中，安全管理又起著決定性的作用。因此，搞好安全管理具有重要意義和作用。“安全第一，預防為主”是我國的安全生產方針，是長期安全生產工作中實踐經驗和教訓的科學總結。千方百計實施各種防止事故和職業危害的對策;另一方面需要廣大職工提高安全意識，自覺貫徹執行各項安全生產的規章制度，不斷增強自我意識和自我防御能力，所有這些都有賴于良好的安全管理工作。綜合設定目標、建立制度、計劃組織、加強教育、督促檢查、考核激勵等各方面的管理手段，才能夠充分的調動各級領導和廣大職工的安全生產的積極性。

3、地下采礦安全信息管理系統管理軟件簡介

該菜單能夠實現對礦山信息的前臺編輯處理，包括對信息的添加、編輯(修改)、刪除等內容。數據信息是涉及礦山安全管理的一些數據，它們分別以數據庫(表)的方式保存在計算機硬盤上。

3.2、數據查詢菜單

該菜單能夠實現對上述7個數據庫信息的查詢功能，以便從眾多的數據庫中找出所需信息，并復制、打印或輸出。通過選擇左上側數據庫選擇功能，可以進行選擇數據庫的查詢。各個數據庫的查詢方式基本相同。

3.3、數據報表菜單

數據報表菜單是為制作出按格式的數據表格來提供一個的制表功能，它主要包括了5種類型的表格: 傷亡事故報表；計劃措施報表；事故受害人報表；安全管理人員報表；事故隱患報表。

3.4、事故樹分析菜單

事故樹分析是針對中小型礦區充填法采礦所潛在的事故類型所建立的事故分析預測系統，通過點擊“事故樹分析菜單”就可以激活該菜單功能。

3.5、技術標準菜單

技術標準菜單是升級軟件系統增加的功能。

3.6、文件管理菜單

文件管理菜單是專門為管理一些文件開發的管理系統，點擊該菜單，就會出現圖7所示的界面窗口。管理系統包含3個菜單:即安全文件、文本文件和文件編輯。

3.7、網絡瀏覽菜單

網絡瀏覽菜單是為實現網絡再現查詢和網絡服務設計的。通過該菜單，可以直接連接上網，進行相關資料、信息的查詢、下載、復制和打印輸出。

3.8、窗口菜單

窗口菜單是為多文件操作窗口的布設設計的，類似于Windows系統中的文件操作。

總之，由于當時計算機硬件和開發環境的限制，開發的軟件存在很大的局限性，需要對系統升級完善。

參考文獻

[1]閆海英，郭德勇，武豫魯.基于Web和DW的煤礦安全信息管理系統的設計[J].煤炭科學技術，2005，06:23-25.

[2]高謙，王正輝.地下采礦安全信息管理系統開發與應用[J].工業安全與環保，2003，08:32-35.

地理信息系統應用案例范文第2篇

關鍵詞：GIS；水文學；水資源管理

中圖分類號：P407 文獻標識碼：A

地理信息系統，簡稱GIS，是一種結合了地球科學、空間科學、信息科學3種混合交叉的綜合學科，主要應用信息科學和管理的計算機技術。地理信息系統能夠搜集、存檔、分析和提檔各種信息。GIS既能整合屬性數據，還可以整合空間數據，建立起地理的空間模型，再把模型存儲入計算機，日后能夠及時、方便的查詢到有用的地理信息，方便描述、模擬和預測。

1 地理信息系統的簡介和發展歷程

地理信息系統，英文簡稱GIS，從20世紀60年代出現，歷經了數十載，已經發展成一門新興地理科學。GIS能夠綜合考慮地域因素、地理分析、前景動態，做出主觀判斷，因此，常稱GIS為地理學科的第3種語言。地理信息系統擁有信息收集、存儲、分析、對比、解釋和輸出等功能。由于這種系統的特點鮮明，所以在世界范圍內應用的很廣泛，發展十分迅速。現在，就我國來說，地理信息系統主要應用在城市建設、國土規劃、森林監察、農作物管理和水土資源管理等方面。

地理信息系統以計算機技術和傳感技術為基礎，以建立空間信息模型為表現形式，對整個地域的地理信息進行全方位的掌控。地理信息系統會分析數據、分析結果，及時更新數據庫里的信息，同時應用傳感技術對特殊的影像進行高精度的測量，又構建模擬的數學模型。地理信息系統會編碼每個點的坐標，形成先定位，后定性的搜索模式。地理信息系統還能進行多層次的數據分析，結合傳感器的反饋數據，自動制圖。能夠處理空間數據是地理信息系統與其他系統區別的標志，也是地理信息系統的技術要點。

2 GIS在水文學及水資源管理中的應用

2.1 GIS在水文模擬中的應用

許多水文學的案例都具有三維空間特點，所以水文模擬一般采用三維空間分配模型。GIS在水文模擬中的應用，主要指的是獲得、顯示和操作與分配模型有關的空間數據和實驗結果，進而細化水文模型，得到水文學的實質，深入了解水文學。GIS其實由2個單獨的實體構成，只有把2者結合才能得到科學的地理數據，所以通過加強2個實體間的結合來改造水文模擬。最新的方法是把統計分析技術和數學方法結合，在水文模擬中取得了不錯成就，例如洪水預測、水污染預估和水文分析等。

2.2 GIS在水文數據管理中的應用

水文數據的結構較復雜，GIS的使用，使水文數據的管理變得輕松。一般水文數據的管理包含地理數據的管理、矢量和標量數據的管理、傳感數據的管理和水文模擬數據的管理等。

在我國，GIS主要用于管理水質數據、供水數據和傳感數據等。因為水質部門對水質數據的準確度要求高，所以GIS在水質部門的應用力度在逐年攀升。由于目前GIS技術的發展，水文工作者可以進行深層次的研究，結合現代的制圖軟件和自動制圖工具，GIS的利用率已經很高。GIS不僅實現了數據管理和分析的能見性，還把傳統的數據管理層次提高了。

2.3 GIS在水資源和環境管理中的應用

全球變暖等氣候問題和環境保護問題一直是世界范圍內的熱點問題，其中水資源和環境管理是其一部分內容。GIS在水資源和環境管理中的主要作用引導決策者做出最科學的判斷、對水資源管理制定目標、進行規劃和透明化技術等。

由于GIS在水資源管理中是靈活性較大的技術，所以它可以打破傳統管理中的束縛。外國在這方面提前做出表率，已經在GIS的基礎上建立了各種不同尺度的計劃，有的國家已經應用GIS對水資源管理系統做出模擬預判，有很好的發展前景，為以后國家水資源的管理政策的制定提供了合理的方向。GIS同樣廣泛地應用于區域水資源和環境管理中。例如，英國利用沿岸植物品種數據的多變量生態分析來識別英國河流的環境優化程度，將GIS綜合到數據管理系統中，把可視化、擴散模擬和地域分析結合起來產生實際的或模擬的環境優化程度，求得由植物品種信息得出的與環境優化程度密切相關的成果。

我國從20世紀90年代就建成了國家級的地理信息系統，在全國水資源規劃管理中同樣有著舉足輕重的作用。例如，南水北調工程在計劃之初就做好了各種模擬和預判。在國內，上海市環境管理部門于20世紀80年代末開始GIS的應用研究，并建立了黃浦江流域水環境地理信息系統，系統具有動態監測顯示、水污染過程模擬及取水口水環境管理功能，并可對水質進行快速的預測分析。

3 結語

由于21世紀是信息化的時代，計算機的應用可以對信息做出快速和準確的預判。GIS擁有很強的數據管理和分析能力，可以為水文學和水資源管理做出很大貢獻。水資源管理會涉及到許多方面，在對水資源進行管理時，需要應用合理的系統，再結合科學的方法和計算機技術來進行管理。GIS正在朝著人工智能的方向發展，水資源管理者的任務正在減輕，所以，只有建立起完善的水資源管理系統，才能對水資源進行現代化的管理。

參考文獻

[1] 魏文秋，于建營.地理信息系統在水文學和水資源管理中的應用[J].水科學進展.1997，8（3）.

[2] 李相明.遙感和地理信息系統在水資源管理中的作用[J].棗莊師專學報.2001，18（2）.

地理信息系統應用案例范文第3篇

關鍵詞：環境信息系統；課程教學；環境工程

隨著計算機軟硬件技術的發展，環境信息系統在最近的10年內取得了可快速的發展，并開始應用于環境資源調查、環境評估、環境規劃、環境科學與工程研究等領域，成為一個跨課程、集成多種高新技術的研究領域。環境信息系統作為研究環境科學，提高環境保護管理的一種重要工具和方法，正得到科學研究領域的日益重視[1]。

一些高校的環境工程專業開設了環境信息系統課程，但是對于該門課程的研究領域，研究方法以及授課內容、方式、方法還沒有一個統一的認識。很多教材的編寫側重地理信息系統內容較多，與環境專業的聯系不夠密切，也未能突出環境工程專業的應用特點，課程的體系還不夠完善。本文通過在環境工程專業開設環境信息系統課程的實踐，對環境信息系統課程教學進行探討。

1 環境信息系統的定義及分類

1.1 環境信息系統的定義

環境信息系統（Environmental Information System，EIS）是以環境管理和環境科學為對象的計算機系統。從廣義上講，一切用于環境管理、環境科學研究等與環境保護相關的信息系統都稱為環境信息系統。我們也可以從環境信息系統的功能和內容上來下定義，即環境信息系統為一個獲得、存取、編輯、處理、分析和顯示環境數據的系統，而且是一個包含了計算機軟件、計算機硬件、環境數據和專業人員的系統。

1.2 環境信息系統的分類

環境信息系統可以分成兩大類，即環境管理信息系統（Environmental Management Information System，EMIS）和環境地理信息系統（Environmental Geographic Information System，EGIS）。環境管理信息系統是利用管理信息系統（MIS）和辦公自動化（OA）技術來對環境數據進行管理的計算機系統。環境地理信息系統以地理信息系統（GIS）強大的空間數據處理能力為基礎，對具有空間特性的環境數據進行管理的計算機系統。從某種意義上來說，環境地理信息系統就是地理信息系統，是地理信息系統在環境方面的應用，側重的是對環境數據的處理和應用。

2 環境工程專業開設環境信息系統課程的必要性

環境工程是應用多學科的理論與技術保護和改善環境的一門新的工程技術學科。該專業培養具備城市水、氣、聲及固體廢物的污染防治和給排水工程、水污染控制及水資源保護等方面的知識，具備較好的動手與實踐能力，本專業畢業生能夠在工礦企業、設計與科研院所、大專院校和政府部門，從事環境污染治理、環境監測、環境監察、規劃管理等方面的專業技術工作，也可進入更高層次的學習。

環境信息系統課程的獨特之處在于它是信息化社會的產物，是一種方便快捷的使用工具，可以輔助人節省不少的勞動力。其次，它是一門實踐性很強的課程，與環境工程專業其他專業課程緊密聯系，并是其他課程無法代替的。環境工程專業涉及的水、氣、聲、渣等有關環境數據的分析、監測、模型模擬均可以利用環境信息系統軟件進行深入研究，既可進行現狀分析也可進行預測研究，還可宏觀的進行綜合分析。

總之，環境信息系統技術的學習和掌握是信息化社會發展的必然趨勢。雖然現在全國仍存在關于環境信息系統許多的不統一標準，各地方的使用情況也有所差別，但信息時代對我們環境專業學生的要求這門技術是必不可少的。

3 開設環境信息系統課程的幾點思考

3.1 授課方式應多樣化

由于環境信息系統課程的特點，涉及較多的國際通用專業術語及英文縮寫，因此在授課過程中雖未能完全實行雙語教學，但凡是專業術語均進行中英文的兩方面講解，實踐證明這樣的方法有利于學生對專業名詞的記憶并引發學生的學習興趣。

采用多媒體課件教學是很好的教學手段，也成為不可缺少的教學手段。但多媒體課件應科學、合理地使用才能獲得好的效果。環境信息系統的很多內容比較抽象，在課堂上難以講解清楚或難以直觀地演示，教師花費很大精力、耗費很多時間，也難以收到好的效果。利用多媒體課件教學，直觀、易懂，學生能深刻地理解和掌握，教學效果很好。

3.2 教學內容要緊密與實踐相結合

案例教學有助于培養實踐能力和解決實際問題的能力[2]。在課堂教學中多采用案例，用理論解決實際問題是學生最喜歡聽的，也是學生最容易接受的，而且還可以達到學以致用的目的。因此在課堂教學中應該比較注重案例教學，進一步提升教學效果。

根據環境工程專業學生的特點以及學生的層次，不同高校可根據學生特點進行了深入剖析。通過實踐，目前我校環境信息系統課程的內容并非某一本教材的全部，而是環境信息系統、環境管理信息系統、地理信息系統及GIS在環境科學與環境工程中的應用等幾門課程的綜合濃縮。如果在課程內容的設計中增加一些于環境信息系統在環境工程中的應用實例，增加一些反映科技發展前沿的現代知識，并加大學生上機實踐的實踐，利用EIS相關軟件進行環境數據的分析，有利于培養學生的綜合素質和能力，并讓學生達到學以致用的目的，增加學生的就業面。

3.3 教學過程中注重與其他相關課程的聯系

由于環境信息系統課程是一門綜合性較強的課程，它的教學內容涉及到環境工程類各門專業課的基本知識，比如水、大氣、固體廢物等信息系統的建設，計算機技術，數據庫技術，編程的語言等，為了更好的開展教學，此課程在開設之前要求有大量相關課程的基礎，所以此課程最好設置在本科教學的第六或者第七學期。

4 結束語

環境信息系統是一門新興課程，具有廣闊的應用前景，應得到充分的重視。作為環境工程專業的教師應循序漸進的掌握這項技術，拓寬專業領域，用現代化的技術彌補傳統技術的不足。

參考文獻：

地理信息系統應用案例范文第4篇

數據是信息的具體表現形式，數據管理在社會信息流程中占有重要地位。近年，隨著在數據庫中存儲和處理復雜地理數據的需求越來越多，GIS（地理信息系統，Geographic information system）中管理和分析的空間數據不斷增長，這些因素都導致了空間數據庫組織與管理成為了近20年來活躍的研究領域。

一、空間數據庫課程在高校中的現狀

近年來，國際上成立了許多專門制定空間數據標準的聯盟，商業數據庫公司推出了針對空間數據庫管理的系統，一些大學陸續開設了空間數據庫方面的課程。并且近二十年以來空間數據庫的研究已經產生了大量的空間數據模型、空間操作、空間查詢方面的技術[1]。在空間數據庫教學過程中選擇什么，以及如何更好地在大學課堂教授空間數據庫的知識成為高等教育所關注的一個問題。目前，我國開設地理信息系統專業的有超過170所高校，加上一些科研機構，全國約有200多個教育單位，每年培養GIS畢業生近萬人[2]。各高校開設地理信息系統專業的學科背景不同，數據庫相關課程教學內容和教授方法會形成差異，下面列舉幾門我國高校地理信息系統專業開設的與數據庫相關課程，如數據庫應用與技術、數據庫原理、數據庫原理與技術、空間數據庫原理、空間數據庫技術等，從課程名稱上可以得出自教學內容中有些高校偏重原理，有些高校偏重技術實踐。從數據流的角度來看，數據作為GIS的基礎，在采集、編輯、存儲、管理、查詢、分析、制圖輸出等各個GIS的應用環節中都要涉及到。空間數據的組織與管理是地理學研究的一個重要領域，時空數據挖掘與知識發現、時空數據結構與數據模型、空間數據管理等方向，無一不是現今地理信息系統研究中的熱點問題，因此，可以說空間數據庫是GIS的核心，由上述可知，《空間數據庫》課程是一門較新的GIS專業課，同時也是GIS專業的核心課程，通過本課程的教學，目的是讓學生能夠清楚空間數據庫的基本概念、基本原理，掌握關系數據庫與空間數據庫系統的應用，并能完成合理的數據庫設計；同時掌握Geodatabase相關理論，能夠應用Geodatabase實現數據庫，對部分學生要求具備地理信息專業領域中數據庫的設計開發能力。因此針對于學生能力的培養，如何在《空間數據庫》的教學中布置教學內容，如何合理地安排教學環節，對我們的教學工作提出了要求。

二、空間數據庫課程相關問題

1.學科體系不同對教學內容的影響。在我國涉及地理信息系統的學科有工學、理學和管理學等，工科學校注重學生的工程系統的設計和實現能力，理科學校更注重培養學生的地理學思考和分析能力，但GIS領域人才培養的專業體系應不同于學科體系的劃分，而是要針對人才培養的目的來確定。本科專業劃分強調GIS領域各行各業人才的需求，即為就業教育，而不強調專業教育[3]。

2.畢業生就業中存在的問題。根據《2009年中國地理信息產業高校畢業生就業報告》及《2010年中國地理信息產業高校畢業生就業報告》的調查結果顯示，招聘單位認為畢業生自身能力上的不足及學校課程設置不合理這兩個原因，已經連續兩年成為地理信息系統方向就業困難的主要因素。用人單位關注求職者的特點中，“擁有較強的動手能力，保證短期內上崗”這一要求也在近兩年的調查中處于首要位置。在具體的行業應用中，空間數據庫的應用十分廣泛，現在我國城市道路交通管理、城鎮社會信息管理、國土資源管理等諸多方面都會使用空間數據庫技術。但是地理信息系統專業本科畢業生在這些行業中能做什么，用人單位面向本科畢業生提供的崗位是什么性質，這些問題，對實際的教學工作提出了要求。

3.根據本專業教學計劃制定課程內容。在本專業的專業課程當中，空間數據庫課程的先導課程地理系統原理，在該門課程中空間數據模型、空間數據結構和空間索引技術等內容會作為重點講述內容，那么，在空間數據庫課程中如何更好地承接之前學習過的知識，如何布置教學計劃。同時，空間數據庫能夠對學生學習后續課程有什么作用，也是空間數據庫課程要注意的問題。

三、空間數據庫教學內容探討

1.合理組織空間數據庫內容。在針對于本科生的教學中，要重視基本概念的講解，為學生將來的自我學習打下一個較好的基礎，因此空間數據庫課程中應該涵蓋空間數據模型、空間數據結構、空間數據管理、空間查詢語言（SQL基礎及空間查詢）、空間數據行業規范等內容。同時，在原理部分要對應一定的上機實習，例如在實際教學中遇到過學生對Arcgis中的數據模型不理解，創建數據集的時候不知道屬性到底是什么，那么在講授地理數據模型時既要講清楚相關概念，可以以ArcGIS應用平臺中的Geodatabase模型為例，由教師首先在文件地理數據庫中創建一整套的北京市的數據，包含行政區劃、主干道、軌道交通、餐飲、住宿、文化設施等內容，通過實際的例子告訴學生地理數據模型到底是什么，怎么建立模型，怎么通過數據庫、數據集、要素類來逐層地組織數據，數據表中的每一行代表一個現實中的對象，每一列是對象特征的抽象，怎么表現數據，建立好的模型適用于什么應用，這樣使得學生可以更好地理解原來較為抽象的概念。在原理內容的講解中還要盡量避免和地理信息系統原理、地理信息系統應用技術等前導或后繼課程的內容重復。

2.圍繞空間數據庫建模開展教學。在教學過程中，要讓學生從初始就注重空間數據庫建模流程。空間數據庫的設計和創建與關系數據庫建庫流程相仿，也需要經過概念設計、邏輯設計和物理設計這樣三個步驟。這樣，就需要在教學過程中要重點講解數據庫的概念設計和邏輯設計環節，使學生掌握通過對具體問題進行需求分析進行概念模型設計，并掌握概念模型向邏輯模型的轉換方法。在這一環節中可以引入一個貫穿于整門課中的案例，要求學生按照擴展ER模型來抽象實體，描繪實體屬性，并構建實體之間的聯系；通過規則將擴展ER模型中的實體和屬性合理地轉換到地理數據庫中的要素類和數據集中，并按實體之間的聯系建立相關規則；最后向建立好的數據集導入空間數據和屬性數據。同時，這類內容可以讓學生通過以分小組討論的方式來分析問題和解決問題，以此來帶動學生的學習興趣。

3.SQL語言及其擴展。SQL語言對于所有數據庫的學習來說都是最為核心的部分，因此在空間數據庫教學中，也應該要求學生掌握SQL相關內容。在ArcGIS等地理信息系統軟件中，對于屬性數據和空間數據的查詢都是封裝好的，查詢工作主要通過點選按鈕以及列表選擇為主，這樣使得學生對于創建及查詢數據只能看到表面現象，沒有辦法去了解軟件的底層到底做了哪些工作，為了使學生能更好地理解數據的組織及應用，我們在課程中就要讓學生使用SQL來對數據進行操作。在這一教學內容中可以分為以下兩個階段，第一，掌握標準SQL語言，包括數據表的創建，數據的查詢，在這一階段主要用標準SQL語言對非空間數據進行操作。第二，利用Oracle Spatial學習擴展SQL語言，包括創建具有SDO_GEOMETRY數據類型的表、創建控件索引、創建空間索引、插入空間數據、利用空間計算函數實現空間查詢等。

4.教學平臺的選擇。教學中緊貼現有技術的發展，讓學生掌握最新的相關知識數據庫的管理，例如數據庫中事務的管理及版本控制等。在授課中選取Geodatabase、Oracle及數據存儲中間件ArcSDE這樣三個空間數據組織管理比較成熟的產品來進行練習，實踐內容主要圍繞以下幾部分：Oracle中屬性查詢和空間查詢相關方法、通過空間算子進行查詢、如何在Oracle中進行事務管理；ArcSDE的安裝及其與Oracle的連接配置，ArcSDE的版本管理機制；在Geodatabase文件地理數據庫中進行數據加載，規則創建以及數據組織。

四、集中實踐環節教學方法

地理信息系統應用案例范文第5篇

【關鍵詞】 地理信息系統 輸電線路 災害搶修 構建

前言

隨著國家社會經濟和電網技術的快速發展，我國年用電量和經濟總量分別越居全球的第一和第二位。電力系統作為國民經濟發展的重要基礎也進一步向大機組、高電壓、大電網方向快速發展。為了適用日益提高的環境保護要求和節省有限的土地資源，越來越多的輸電線路架設在地理環境復雜、自然條件惡劣，人煙稀少交通不便的高山峻嶺上[1]。近年來我國因臺風暴雨等自然災害引發地質災害頻繁，給輸電線路正常運行造成了非常嚴重損害的情況時有發生，直接危及電網安全、穩定運行，影響了社會穩定和城鄉人民的生活質量和人身安全，已經成為新時期社會關注的焦點。如，2016年7月9日，第一號臺風“尼伯特”在福建登陸，對福建省福州、莆田、龍巖地區電網造成重大影響。

地理信息系統（Geographic Information System，GIS）旨以地理視角，對輸電線路災害進行提前預警、災后搶修等全面管控，通過大數據和智能檢測技術確定輸電線路災害搶修的最優路徑方案，有序開展搶修復電工作，最大限度地提升了災害搶修時效，為災后電網正常運行、及時恢復供電提供科學決策。

一、地理信息應用電力系統的主要研究內容

電力系統是一個結構繁雜、區域分布廣泛的網絡結構系統。傳統電力系統大多依靠紙質設計、竣工驗收檔案資料和運行維護中技術改造檢修記錄等數據，實現對輸電線路等有關設備的運行和維護管理。但鑒于紙質材料的更新不及時、共享性差及查詢不便等弊端，嚴重影響了工作效率，無法及時為災害搶修提供決策依據，已不能滿足日益增長的電力系統對運行管理提出更高的要求。地理信息系統作為建設防災減災系統的一個前沿研究方向，近幾年來得到了廣泛應用。地理信息系統憑借其突出的數據分析和空間分析功能，在電力行業中得到應用成果顯著。其能將設備設施地理分布、屬性類信息、電網運營資料以及電網拓撲結構信息等快速集成，構建電網地理結構模型，形成可視化、直觀的基于地理信息的電力網絡系統，為提高電力設備運行的安全、穩定、經濟運行，為各個單位部門提供更加科學的決策參考依據[2]。

基于地理信息系統的輸電線路災害搶修技術研究，通過將輸電線路勘察設計及施工測繪數據和所在地區的常年自然災害信息進行融合處理，形成專用的輸電線路災害信息數據庫應用到輸電線路災害巡檢搶修過程中[3]。能夠較為全面把握輸電線路附近的地理信息，確定其氣候狀況、天氣變化等對輸電線路運行狀態影響，并在此基礎上對可能發生災害時對輸電線路的影響進行分析、、展示和預警，從而做好對輸電線路災害有效防御準備，并超前謀劃、科學組織災后的巡檢搶修工作，這對我國輸電線路精益化管理和災害預警防御工作中具有非常重要的現實意義。

二、地理信息系統輸電線路搶修系統的應用

2.1 系統構架的構建

輸電線路災害搶修過程中數據量龐大，處理操作較為復雜，為了提升地理信息系統的應用效益，在設計其系統架構時需要把握好存儲層、交換層、服務層及應用層等的構建，對各層服務內容進行完善。當發生臺風等自然災害時，快速查看防范災害預案，縮短事故搶修時間，提高搶修協調性，提高效率等目的。其具體狀況見圖1。

數據存儲層。該層是整個地理信息系統數據庫的核心，需要對輸電線路氣候狀況及自然災害數據進行全面把握，負責管理數據的定義、維護、訪問和更新，以及管理并相應搶修服務的數據請求，并有效集成，按照主題進行組織。做好臺賬數據、運行數據、監測數據、氣象數據、地圖數據、災害數據、空間數據及模型數據的采集，為系統決策提供完備的數據支撐；

數據交換層。該層支持信息系統的開放性、異構性與互操作性，主要以數據標準化，系統調度、指揮控制、監測分析等工作為主，解析災害信息，定位物體的信息和狀況，依照上述業務需求生成了相應的業務接口，以實現業務的交互和數據的傳輸，形成一個統一的、可互操作的共享數據層。

數據服務層。服詹愕幕本元素為服務，該層主要在存儲層數據基礎上實施數據處理，綜合實時數據和歷史數據完成數據服務，其主要包括業務主站、防災減災、圖層分析及狀態監控四大數據服務模塊，實現對空間數據的服務、表現、查找和索引等服務。應用過程中可以依照業務需求進行適當添加或刪減，并需預留接口供功能拓展和定制服務。

業務應用層。該層為輸電線路災害搶修提供了針對組件，響應搶修工作請求，執行搶修任務。其主要包括綜合展示、故障分析、災害預警、風險分析、資源調配及故障警告等。與此同時，該層還能夠對本系統中的數據進行統計和處理，通過數據通信與遠程設備通信，獲取終端運行狀態，依照數據狀況生成相應的輔助分析決策，實現高效搶修、快速復電的目標。

用戶操作層。該層擔負用戶與應用間的對話功能，負責提供用戶操作界面以及實時通信狀態的顯示等，搜集操作信息，將服務器端返回的信息組織成適合不同類型終端表現的數據形式。根據不同用戶需求和業務特點，呈現不同應用服務界面給最終用戶。隨著科學技術的快速進步，人們對GIS平臺界面的直觀性和美觀性要求越來越高。在該基礎上可以適當設置綜合展示層，借助圖形轉化技術、UI美化技術等生成操作簡單、智能交互的操作系統，大大提升了地理信息在輸電線路災害巡檢搶修工作中的應用效益。

2.2 系統的應用

臺風災害被認為是形成東南沿海地區電力事故的主要原因之一。臺風過境的狂風暴雨常給電力設施，特別輸電線路造成重創，輸電線路產生倒塔斷線、異物拋掛短路、風偏閃絡等造成大面積停電事故的主要原因。防范應對臺風災害常涉及多部門、多地區聯動，協調工作量大。建立災害應急搶修平臺，對實時氣象資源、電力設備受災實時信息、搶修預案及搶修力量數據資源進行整合，為搶修任務提供輔助分析和決策支持。

地理信息系統在福建省輸電線路災害搶修中應用過程中，融合了地理基礎信息、實時災害預警和輸電線路數據，通過對系統平臺進行全面把握，依照數據需求、服務需求等形成相應的系統構架，為輸電線路災害搶修提供了較為準確和科學的數據保障。以2016年一號臺風“尼伯特”為例，根據氣象部門不同時間段的臺風路徑變化的預測預警，和電力減災專設氣象站點采集的實時數據及時分析掌握臺風路徑動向，當分析認為2“尼伯特”可能正面侵襲福建時，基于地理信息系統的輸電線路災害搶修體系與氣象探測系統交互，建立臺風位置信息表，搜集臺風等級、雨強、風速、氣壓、過程雨量等氣象數據，并結合電子地圖、衛星導航、遙感影像，以直觀畫面展示臺風路徑（圖2）。結合實時信息和預報成果，進行臺風災害定性，、評估可能發生災情的影響級別，分析臺風路徑及后續影響。并疊加基礎地圖圖層和電網地圖圖層，針對“尼伯特”臺風可能對輸電線路造成的影響情況，生成預警報告。適時啟動臺風應急預案及預警等級指導福建電網進入全面抗擊臺風狀態。形成了較為完善的輸電線路保障內容。

“尼伯特”臺風登陸前后及侵襲過境后，根據監測監控系統顯示的各區域內輸電線路運行狀況，及時將發生故障的輸電線路信號及故障位置信息發送到地理信息系統主站，由系統軟件對服務器中的數據進行分析和處理，準確確定了故障點的位置。并第一時間確定各電壓等級和各條輸電線路故障所覆蓋的停電區域，結合臺風災害造成輸電線路損壞程度和停電范圍等情況，根據先主網后配網，先重要用戶后一般用戶的原則，確定事故搶修區域，科學調配搶修人員、物資，確保臺風災后輸電線路搶修工作科學有序展開。使福建區域受損的輸電線路，在除個別山區外，都在最短時間內基本完成災害事故搶修，大部分受災嚴重區域都及時恢復了災后供電。

三、 結論

組織基于地理信息系統構建輸電線路平臺還不能滿足對臺風災害搶修的特殊需求。Y合不同情況下輸電線路災害搶修過程中和經驗教訓和存在的問題，需要對輸電線路地理信息系統中的各項技術參數進行充實完善，生成標準化、規范化、智能化輸電線路災害搶修體系，從而有效地提高輸電線路抵御災害能力，科學決策縮短搶修時間，降低災害損失，確保災后搶修工作順利進行，降低災害損失。

參 考 文 獻

[1] 吳飛龍，林韓，湯明文等. 多種中繼方式在大型無人機輸電線路巡檢中的應用 [J].中國電力，2015，2：104-110.