(毕业论文 字数: 5043页数:5)摘 要:本文首先介绍了地理信息系统的基本概念及原理,然后分析了水文水资源对地理信息系统的要求,最后分析了地理信息系统在防汛减灾、水资源管理及水土保持系统中的应用。
关键词:地理信息系统,防汛减灾,水资源管理,水土保持
目录
1 地理信息系统简介 2 水文水资源对地理信息系统的要求 3 地理信息系统在水文水资源中的应用 4 结束语
1 地理信息系统简介 地理信息系统(GIS)是一种兼容存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术。它在最近30多年里取得了惊人的发展,现已广泛应用于资源调查、区域发展规划、公共设施管理、交通管理等领域,成为一个跨学科、多方向的研究领域。 GIS是一种特殊的信息系统,与其它一般的信息系统相比,GIS具有空间特性。GIS在分析和处理问题中都使用空间数据和属性数据,并通过数据库管理系统将两者联系在一起共同管理、分析和应用,从而提供了一种基于地理对象的新思维方法。而管理信息系统(MIS)只有属性数据,即使存在图形,也是以图像的形式存放,不能进行有关空间数据的操作,如空间查询、检索、网络拓扑分析。GIS强调空间分析,通过空间分析模型来分析空间数据,GIS的成功应用依赖于空间分析模型的研究和设计。 一个完整的GIS系统应包括计算机系统(软件和硬件)、地理数据库系统、应用人员与组织结构三部分。而从软件的数据来看,GIS是由数据输入系统、数据存储和检索系统、数据处理和分析系统、数据输出系统四个子系统组成。数据输入系统负责采集、预处理和数据转换。数据存储和检索系统负责组织和管理空间数据和属性数据,以便数据查询和编辑。数据处理和分析系统负责对系统中的数据进行各种分析计算,如数据的集成分析、参数估计、空间拓扑、网络分析。输出系统负责以表格、图形或地形的形式输出,输出方式有屏幕输出和硬拷贝输出两种(打印和绘图)。 2 水文水资源对地理信息系统的要求 地理信息是水文水资源的重要基础信息之一,85%以上的水文信息都跟地理信息相关。传统的对地理信息的手工处理方式已经被科学技术的进步所淘汰,水文水资源需要运用先进的信息管理手段来提高工作效率,推进信息化建设进程。地理信息系统(GIS)技术为水文水资源信息管理的标准化、网络化、空间化提供了有效的工具。 水文部十五规划中明确指出:“建设水文信息系统时,要以地理信息系统(GIS)为框架。” 水文部领导也同时指出:“创新是科技发展的动力,对于水文系统的科技人员,当务之急不但要迅速掌握GIS 这种新技术,还要不断追踪GIS 的新发展,高质量地为水文各项业务服务。”由于国家政策上的引导,加上国内水文用户的技术储备和技术需求都达到了一定的层次,同时又借助世界上最先进和成熟的GIS 技术,所以GIS 技术在国内水文行业的应用虽然起步较晚,但是发展势头迅猛,应用水平甚至超过了某些传统领域。由于水文水资源行业的特点,要求在开展信息化工作、建设信息化系统时,要着重考虑以下几个方面: (1)系统要具有良好的可扩展性 由于经费、现阶段的应用需求,以及当前信息技术的发展等各种条件的制约,使得任何一个水文水资源信息系统在设计和规划之初,都无法做到“一步到位”。因此,要从宏观、长远、发展的角度来统筹规划。系统建设初期,应以实现常用的迫切的基本功能为主,以后再逐步进行功能扩展,逐渐将系统建成功能完善的决策支持系统,为领导决策服务。因此,要求基于GIS的系统建设要具有良好的可扩展性,由初级搭建到构架完善,可以无缝扩展,系统数据和程序能够平滑移植。 (2)系统要以数学模型和决策分析为支撑 对于水文工作者来说,应用GIS 仅进行简单的浏览、查询和空间数据显示是没有太大意义的,这种电子地图式的应用仅仅实现了纸介质地图向计算机的转移,满足了用户的一些初级、表面的要求。而水文行业更迫切需要的是深层次的,带有辅助决策支持的系统。这就要求GIS 平台具有强大的空间分析功能,以便对各种水文数据进行深层次的研究与分析,使系统起到辅助决策的作用,为有关部门和领导提供科学的计算结果和决策依据。 (3)系统要求界面友好、工具丰富 图文并茂的界面是GIS 系统的特点,在系统拥有强大功能的同时,也要求使用简单,易于操作。系统要提供丰富的数据编辑工具和专业的制图功能。 (4)系统要应用最先进技术,并具有良好的开放性 水文信息化系统建设过程中要涉及到计算机技术、数据库技术、通信技术、GIS 技术、遥感技术(RS)、GPS 技术以及网络技术等,从长远、整体、可持续发展的角度看,系统的技术先进性与开放性问题十分重要。因此要求GIS 平台一定要遵循国际通用标准,结合最先进的IT 技术,既保证系统的先进性、可发展性,又保证系统的资源共享和开放。 (5)系统要能够管理海量数据 由于行业的特殊性,水文信息系统综合数据库是由水文数据库、实时水雨情库、工程信息库、社会经济信息库、基础地形图库、动态影像库、历史数据库、方法库、超文本库等多个数据库组成。庞大的数据量要求GIS 具有海量数据管理功能,同时还要求具有高效、安全、分布式管理等功能特点,确保系统基础的稳定性。 (6)系统要支持综合信息的网络发布 在网络技术和环境日趋成熟和完善的时代,水文部门要借助网络技术,充分利用网络资源,实现资源共享,这就要求GIS 系统支持B/S模式,支持Internet/Intranet 技术,能够结合最先进的网络技术,提供综合信息的网络化服务。 (7)系统要应用成熟的技术 为了确保系统的稳定性,系统要应用具有成熟技术的GIS 平台。这样既保证系统能够长期、稳定、安全地运行,而且成熟软件的国内外用户众多,可借鉴的成功经验多,选用成熟软件也为系统的资料收集、技术交流、成果应用等方面提供了数据基础和应用基础。
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